WO2016084309A1 - 電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法 - Google Patents

電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法 Download PDF

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specimen
transparent
light receiving
receiving surface
image sensor
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徹 沖野
翔太 山田
廣瀬　裕
加藤　剛久
田中　毅
学 鴨志田
本村　秀人
好秀 澤田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures

Definitions

  • the present invention relates to an electronic preparation, a solid-state imaging device, an electronic preparation assembly set, and an electronic preparation assembly method.
  • Pathological diagnosis in which a disease is diagnosed from a tissue (specimen) directly collected from the affected area of the patient is a very effective method for determining the disease name and condition. For such pathological diagnosis, microscopic images of specimens taken in hospitals and laboratories are taken on a large number of specimens.
  • Patent Document 1 discloses a biological sample observation apparatus that includes a solid-state imaging element on which a specimen is placed on a light receiving surface, and a holder that fixes the solid-state imaging element and the specimen. The light transmitted through the specimen is imaged on the light receiving surface of the solid-state imaging device, thereby imaging the fine structure of the specimen. According to the above configuration, it is not necessary to arrange an optical system between the specimen and the solid-state imaging device, so that the observation apparatus can be greatly simplified.
  • the present invention provides an electronic preparation, a solid-state imaging device, an electronic preparation assembly set, and an electronic preparation assembly method that have low image quality and high image accuracy.
  • an electronic preparation has a light receiving surface, and a solid-state imaging device that receives light transmitted through a specimen disposed above the light receiving surface by the light receiving surface. And a removable non-volatile transparent member that is disposed on the light receiving surface and seals the light receiving surface.
  • a solid-state imaging device is a solid-state imaging device that receives light transmitted through an imaging target, and is opposite to a surface of a removable non-volatile transparent member that faces the imaging target.
  • a light receiving surface in contact with the transparent member on the side surface, and a plurality of pixels arranged in a matrix on the light receiving surface.
  • the electronic preparation assembly set includes a transparent substrate for supporting a specimen, a non-volatile transparent member for sandwiching the specimen between the transparent substrate, and light transmitted through the specimen.
  • the solid-state imaging device for receiving light through the transparent member, and a fixing member for detachably fixing the transparent substrate and the solid-state imaging device.
  • An electronic preparation assembly method is an electronic preparation assembly method in which a specimen and a solid-state imaging device that images the specimen are fixedly arranged, and the specimen preparation step of preparing the specimen; A transparent member disposing step of disposing a non-volatile transparent member that is removable so as to be in contact with the light receiving surface between the sample and the light receiving surface of the solid-state image sensor; and the sample and the solid-state image sensor. And a fixing step for removably fixing.
  • the non-volatile transparent member is interposed between the light receiving surface of the solid-state imaging device and the specimen. Damage to the element can be prevented. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic preparation according to the first embodiment.
  • 2A is a first cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 1.
  • FIG. 2B is a second cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a schematic configuration diagram of a preparation according to Embodiment 1.
  • 3B is a cross-sectional view of the preparation according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a plan view and a cross-sectional view of a second base material according to Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a plan view and a cross-sectional view of the first base material according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view of the solid-state imaging device (image sensor) according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of an imaging region of the solid-state imaging device (image sensor) according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a process diagram for explaining the preparation method according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a process diagram illustrating the method for assembling the electronic preparation according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an external perspective view of a socket in which the electronic preparation according to the first embodiment is incorporated.
  • FIG. 10A is an external perspective view of the image acquisition apparatus according to Embodiment 1 when opened.
  • FIG. 10B is an external perspective view of the image acquisition device according to Embodiment 1 when sealed.
  • FIG. 10A is an external perspective view of the image acquisition apparatus according to Embodiment 1 when opened.
  • FIG. 10B is an external perspective view of the image acquisition device according to Embodiment 1 when sealed.
  • FIG. 11 is a functional block diagram of the image acquisition apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an electronic preparation according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is an external perspective view of the electronic preparation according to the third embodiment.
  • FIG. 14A is a first cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 3.
  • FIG. 14B is a second cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 3.
  • FIG. 15 is a process diagram for explaining the preparation method of the preparation and the image sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view showing the structure of a CCD image sensor.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view showing the structure of a backside illuminated CMOS image sensor.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic preparation according to the first embodiment.
  • 2A is a first cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 1
  • FIG. 2B is a second cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 1.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line 2A-2A in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2B-2B in FIG.
  • At least a specimen (imaging object, pathological specimen) and an electronic component (integrated circuit, semiconductor chip) such as a solid-state imaging device, a specimen (imaging object, pathological specimen) on a transparent substrate ) And adjusted so as to be sandwiched between electronic components (integrated circuit, semiconductor chip) such as a solid-state imaging device, etc. are called electronic preparations.
  • an electronic preparation 1 includes an image sensor (solid-state imaging device) 10, a slide glass 20, a transparent film 30, an enclosing member 35, a base Materials 40A and 40B.
  • the slide glass 20, the transparent film 30, the enclosing member 35, and the specimen 50 constitute a preparation.
  • Base materials 40A and 40B constitute a fixing member.
  • FIG. 3A is a schematic configuration diagram of a preparation according to Embodiment 1
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the preparation according to Embodiment 1.
  • FIG. Specifically, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line 3B-3B in FIG. 3A.
  • the preparation 60 according to the present embodiment is obtained by processing the specimen 50 that is the observation target so that it can be observed.
  • the arrangement state of the preparation 60 shown by FIG. 3A and FIG. 3B has reversely shown the surface and the back surface compared with the arrangement state of the slide glass 20 shown by FIG. 1, FIG. 2A and FIG. 2B.
  • the slide glass 20 is a transparent substrate having a first main surface (front surface) and a second main surface (back surface). As shown in FIG. 3A, two grooves are formed on the surface of the slide glass 20 along the longitudinal direction. These two grooves function as positioning guides for the image sensor 10 described later.
  • the specimen 50 is an imaging object placed on the surface of the slide glass 20, and is, for example, a pathological section taken directly from an affected area of a patient, and the size thereof is 5 mm to 20 mm. The thickness is about several micrometers. Thereby, the pathological diagnosis of the patient is performed.
  • the specimen 50 may be a cell tissue cut out from an animal or a plant in a student experiment or the like, for example.
  • the enclosing member 35 is a volatile encapsulant disposed so as to cover the specimen 50 disposed on the surface of the slide glass 20, as shown in FIGS. 3A and 3B.
  • the enclosing member 35 is made of, for example, resin and has a function of transmitting incident light with low loss and preventing the specimen 50 from changing with time due to the external environment.
  • the transparent film 30 is a non-volatile transparent member attached to the central region of the surface of the slide glass 20, and the specimen 50 and the enclosing member 35 are sandwiched between the slide glass 20. It is out.
  • the transparent film 30 has a function of transmitting incident light with low loss and preventing the specimen 50 and the enclosing member 35 from changing with time due to the external environment.
  • the configuration of the transparent film 30 will be described later in 1-5. The structure of the transparent film will be described in detail.
  • FIG. 4A is a plan view and a cross-sectional view of the second base material according to Embodiment 1
  • FIG. 4B is a plan view and a cross-sectional view of the first base material according to Embodiment 1.
  • the base material 40A is a second base material including a main body portion 400 provided with an opening 402 and a locking portion 401, as shown in FIG. 4A.
  • the opening 402 has a function of guiding incident light to the specimen 50, and has a trapezoidal shape (tapered shape) in which the upper base is longer than the lower base in a cross-sectional view. With this shape, the light collection efficiency of light incident from the upper side to the lower side in the cross-sectional view of FIG. 4A is improved.
  • the base material 40B is a first base material including an upper plate 420 having a recess 425 and a lower plate 410, as shown in FIG. 4B.
  • the image sensor 10 is disposed in the recess 425, and an image signal of the image sensor 10 is output to the outside by electrical wiring formed from the recess 425 to the lower plate 410.
  • a signal input terminal for transmitting an image signal of the image sensor 10 to the upper plate 420 is disposed in the recess 425.
  • an external connection terminal that outputs an image signal to the outside of the electronic preparation 1 is disposed on the back surface of the lower plate 410.
  • the said electrical wiring which electrically connects a signal input terminal and an external connection terminal is formed in the base material 40B.
  • the lower plate 410 is provided with a guide 426 for fixing the position of the slide glass 20 in the short direction on the base material 40B.
  • the image sensor 10, the transparent film 30, the enclosing member 35, the specimen 50, and the slide glass 20 are arranged in this order between the base material 40B and the base material 40A. These are fixed when the material 40A locks the base material 40B. Specifically, the claw portion of the locking portion 401 is fitted into the central concave portion of the lower plate 410 so that these are fixed.
  • the image sensor 10, the specimen 50, and the enclosing member 35 are not in direct contact with each other, only through the transparent film 30, and are not joined.
  • the light receiving surface of the image sensor 10 is in contact with the transparent film 30 on the surface opposite to the surface in contact with the enclosing member 35 of the transparent film 30.
  • the image sensor 10 and the preparation 60 are detachably fixed by the fixing member which consists of the base material 40B and the base material 40A.
  • a resin convex portion (resin convex portion 16 in FIG. 5 described later) formed at the end portion of the image sensor 10 is fitted into a groove formed in the slide glass 20, thereby sliding.
  • the positions of the glass 20 and the light receiving surface of the image sensor 10 are fixed.
  • FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view of the solid-state imaging device (image sensor) according to the first embodiment.
  • the image sensor 10 electrically connects a semiconductor chip 11, a package substrate 12 disposed on the back side of the semiconductor chip 11, and the semiconductor chip 11 and the package substrate 12. It has the wire 13 to connect, and the resin convex part 16 with which the wire formation area was filled with resin.
  • the semiconductor chip 11 has an imaging region 11A in which a plurality of pixels arranged in a matrix are arranged.
  • the semiconductor chip 11 includes a signal output circuit, a noise removal circuit, a signal conversion circuit such as an AD converter, a signal amplification circuit, and the like in a peripheral region of the imaging region 11A.
  • the image sensor 10 includes a photoelectric conversion film that captures light and converts it into an electric signal in an upper layer. This is a film stack type solid-state imaging device.
  • the image sensor 10 according to the present invention is not limited to a photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device.
  • FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional structure of the imaging region of the solid-state imaging device (image sensor) according to the first embodiment.
  • the semiconductor chip 11 of the image sensor 10 includes a semiconductor substrate 101, a wiring layer 102, a pixel electrode 103 ⁇ / b> A, a photoelectric conversion film 104, and a transparent electrode 105.
  • the wiring layer 102 is formed on the semiconductor substrate 101.
  • the pixel electrode 103 ⁇ / b> A is formed on the wiring layer 102 in a state of being separated for each pixel 100.
  • the photoelectric conversion film 104 is formed on the pixel electrode 103A.
  • the transparent electrode 105 is formed on the photoelectric conversion film 104.
  • the photoelectric conversion film 104 As a material used for the photoelectric conversion film 104, any material such as an organic material or an inorganic material with high efficiency for converting light into an electric charge can be used. However, the photoelectric conversion film 104 is made of an organic material. preferable. When the organic photoelectric conversion film is used as a photoelectric conversion element for a photodiode that needs to be adjusted in thickness or shape in accordance with the wavelength band of incident light to be received, the film thickness is high because the light absorption rate is high. Even if the thickness is made thin (typically about 0.5 ⁇ m), higher sensitivity than that of the Si photodiode can be realized.
  • the propagation distance in the photoelectric conversion film is as short as or shorter than the wavelength. It is possible to receive light without propagating to the light, that is, with low crosstalk. Therefore, an optical system having a wide light receiving angle can be realized.
  • a step may be generated on the surface.
  • a light shielding layer may be formed on the light receiving surface in order to obtain a high resolution image. That is, the light receiving surface facing the specimen is not flat.
  • the light receiving surface of the photoelectric conversion film laminated image sensor 10 using the photoelectric conversion film 104 according to the present embodiment is flat as shown in FIG. Thereby, the distance between the specimen 50 and the light receiving surface can be made short and uniform among a plurality of pixels.
  • the electronic preparation 2) makes it possible to observe a more detailed structure of the specimen 50.
  • the photoelectric conversion film 104 is formed on the semiconductor substrate 101 instead of the photodiode formed on the semiconductor substrate.
  • the photoelectric conversion film 104 and the transparent electrode 105 are typically formed over the entire imaging region 11A.
  • the incident light is converted into charges corresponding to the amount of incident light in the photoelectric conversion film 104, and the charges for each pixel 100 are collected by the pixel electrode 103A. According to the above configuration, even when incident light is obliquely incident, the incident light is not blocked by the wiring of the wiring layer 102 and can have high light collection efficiency.
  • a dummy electrode 103B is disposed adjacent to the pixel electrode 103A.
  • an image sensor using a photoelectric conversion film referred to as a “photoelectric conversion film stacked image sensor”
  • the photoelectric conversion film 104 is formed over the imaging region 11A. Therefore, electric charges are also generated in the boundary region between the pixels 100, and the isolation between the pixels decreases.
  • a countermeasure a predetermined potential difference is applied between the transparent electrode 105 and the dummy electrode 103B, and the generated charge in the boundary region of the pixel is drawn into the dummy electrode 103B. Thereby, the isolation between pixels is improved.
  • the dummy electrode 103B is not limited to improving isolation between pixels. Focus detection may be performed using the electric charge drawn into the dummy electrode 103B. Further, the dummy electrode 103B may be omitted.
  • the image sensor 10 according to the present embodiment has a short distance between the light receiving surface and the specimen 50 (substantially the film thickness of the device surface protective film and the transparent film 30 of the image sensor), that is, the focal point. The distance is short.
  • a microlens may be disposed above the transparent electrode 105.
  • the microlens is a microlens (top lens) disposed above the protective film (uppermost layer film) of the image sensor 10 using an inorganic material or the like, and a microlens disposed in the interlayer insulating film of the image sensor 10.
  • the image sensor 10 according to the present embodiment may include at least one of a top lens and an inner lens.
  • the distance between the light receiving surface and the specimen 50 can be reduced, and an image with higher resolution can be obtained.
  • the microlens formation process can be omitted, the manufacturing cost of the semiconductor chip 11 can be reduced.
  • the transparent film 30 can be easily installed on the image sensor 10, and the more detailed structure of the specimen 50. The effect of observing can be enhanced.
  • an amplification transistor, a reset transistor, a selection transistor, and a wiring for connecting these are formed for each pixel 100 in the wiring layer 102 and the semiconductor substrate 101.
  • the charge generated by the photoelectric conversion film 104 is output as a pixel signal via the output terminal of the image sensor 10.
  • the package substrate 12 accommodates the semiconductor chip 11.
  • the semiconductor chip 11 is fixed on the package substrate 12 with an adhesive or the like.
  • An output terminal 17 is formed on the back surface of the package substrate 12 and can be electrically connected to the outside of the image sensor 10.
  • the shape of the output terminal 17 includes balls, bumps, and lands, but is not limited to this. By selecting such an output terminal 17, connection with a signal input terminal provided in the recess 425 of the base material 40B is facilitated. Further, since the output terminals 17 can be arranged in a grid on the back surface, it is possible to cope with an increase in the number of pins.
  • the material of the package substrate 12 may be ceramic or organic.
  • ceramic By using ceramic, a difference in thermal expansion due to temperature change with the semiconductor chip 11 can be suppressed, and reliability can be improved.
  • organic substrate When an organic substrate is used, it can be manufactured at low cost.
  • FIG. 5 illustrates a so-called normal bonding technique in which ball bonding is used in the semiconductor chip 11 and stitch bonding is used in the package substrate 12.
  • the resin convex part 16 is formed so that the wire 13 and the electrode pads 14 and 15 are not exposed to the outside air.
  • the resin convex portion 16 is formed by filling a region including the wire 13 and the electrode pads 14 and 15 with resin. Thereby, it can prevent that the wire 13 and the electrode pads 14 and 15 deteriorate with a water
  • the top part of the resin convex part 16 forms two ridge lines that face each other with the semiconductor chip 11 interposed therebetween. As shown in FIG.
  • the positions of the slide glass 20 and the light receiving surface of the image sensor 10 are fixed by fitting these two ridge lines into grooves formed in the slide glass 20, and the semiconductor chip 11
  • the light receiving surface and the specimen 50 can be brought close to each other with the transparent film 30 interposed therebetween.
  • the image sensor 10 according to the present embodiment has a structure in which the semiconductor chip 11 and the package substrate 12 are electrically connected via the wire 13, but is not limited thereto.
  • the image sensor according to the present embodiment has a so-called TSV (Through Silicon Via) structure in which a conductor is embedded in a hole penetrating the semiconductor substrate 101 of the semiconductor chip 11 and a terminal is drawn out on the back surface of the semiconductor substrate 101 instead of the wire structure. You may have.
  • the image sensor 10 and the preparation 60 can be detachably fixed and have high imaging accuracy.
  • the configuration of the transparent film 30 that can be made will be described.
  • the transparent film 30 is a non-volatile transparent member that is disposed on the light receiving surface of the image sensor 10 and seals the light receiving surface.
  • the transparent film 30 is disposed so as to be removable from the light receiving surface of the image sensor 10.
  • the transparent film 30 is disposed so as to be in close contact with the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10. Furthermore, the transparent film 30 has stretchability or slipperiness that can be freely deformed on the contact surface according to the unevenness of the light receiving surfaces of the specimen 50 and the image sensor 10.
  • the transparent film 30 needs to sandwich the specimen 50 and the enclosing member 35 with the slide glass 20. As a result, the specimen 50 can be stored for a long time without being altered while being held on the slide glass 20.
  • the transparent film 30 is preferably higher than the light transmittance of the slide glass 20 in the visible light (wavelength 300 nm to 800 m) range, and preferably has a light transmittance of 80%. Thereby, the light transmitted through the specimen 50 can reach the image sensor 10 with low loss.
  • the difference in refractive index between the transparent film 30 and the enclosing member 35 is preferably 0.2 or less. As the refractive index of the transparent film 30 and the encapsulating member 35 are different, the straightness of the light transmitted through the specimen 50 is lowered and the resolution of the image is lowered. From this point of view, by making the difference in refractive index between the transparent film 30 and the enclosing member 35 substantially equal, the straightness of the light transmitted through the specimen 50 is ensured, so that the specimen 50 can be imaged with high resolution. It becomes possible.
  • the incident light reaches the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10 with parallel light without diffusing.
  • the distance between the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10 is short.
  • the thickness of the transparent film 30 is preferably about the same as or less than the arrangement pitch of the plurality of pixels 100 arranged in a matrix.
  • the film thickness of the transparent film 30 is more preferably 1 ⁇ m or less. As a result, it is possible to acquire a highly accurate image reflecting the high image resolution of the image sensor 10 without reducing the high image resolution of the image sensor 10 in the visible light region having a wavelength band of 300 nm to 800 nm. .
  • the transparent film 30 may be in contact with the enclosing member 35 without causing a chemical reaction. Thereby, discoloration and alteration of the transparent film 30 are suppressed, low loss of light transmitted through the specimen 50, and long-term storage of the specimen 50 are possible.
  • the transparent film 30 is preferably made of a material that does not dissolve in the diluting solution of the enclosing member 35.
  • the diluted solubilizer of the enclosing member 35 is, for example, a xylene-based solvent. Thereby, the transparent film 30 is prevented from being deteriorated by the diluted solubilizer of the enclosing member 35 in the process of forming the preparation 60. Therefore, low loss of light transmitted through the specimen 50 and long-term storage of the specimen 50 are possible.
  • Examples of the material of the transparent film 30 include a plastic resin film, an inorganic glass film, or a composite material glass film.
  • the image sensor 10 itself can output an image signal (electronic signal) without using an expensive microscope image capturing device, and the cost required for observation (inspection cost). Can be greatly reduced. That is, the electronic preparation 1 according to the present embodiment can widely spread advanced pathological diagnosis.
  • the transparent film 30 having the above-described characteristics is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50, the image sensor 10 can be prevented from being damaged while having high imaging accuracy. . Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • the light receiving surface of the image sensor 10 and the enclosing member 35 are in contact with each other without the transparent film 30, the light receiving surface and the enclosing member 35 are in close contact with each other. As a result, the light receiving surface is subjected to stress by the enclosing member 35, so that the light receiving surface may be deformed or altered. Further, when the light receiving surface and the enclosing member 35 are separated, the light receiving surface may be deformed or altered.
  • the transparent film 30 is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the enclosing member 35, it is possible to prevent the deformation or alteration of the light receiving surface as described above.
  • the specimen 50 is protected by the transparent film 30, the slide glass 20, and the enclosing member 35, the specimen 50 can be prevented from being deteriorated. That is, by storing the specimen 50 in the form of the preparation 60, it is possible to perform a reexamination with high accuracy even after long-term storage.
  • FIG. 7 is a process diagram for explaining the preparation method of the preparation according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a process diagram for explaining the method for assembling the electronic preparation according to the first embodiment.
  • the sample 50 is pretreated (sample preparation step).
  • sample preparation step As an example, after the collected specimen is dehydrated and embedded with paraffin, it is sliced to a desired thickness of about several ⁇ m to about several tens of ⁇ m, and the specimen 50 from which the paraffin has been removed is placed on the surface of the slide glass 20. To place.
  • the specimen 50 is immersed in the staining solution together with the slide glass 20. As a result, the specimen 50 is stained as shown in FIG.
  • the encapsulating member 35 is disposed so as to cover the specimen 50 by applying the encapsulating agent to the specimen 50 (encapsulation step).
  • the transparent sheet which is the prototype of the transparent film 30, is stretched in the surface direction of the slide glass 20, and is brought into close contact with the central region of the surface of the slide glass 20 and the enclosing member 35.
  • the transparent film 30 having a smaller film thickness than the transparent sheet is disposed on the surface of the slide glass 20 (transparent film disposing step). That is, the transparent film 30 is arranged on the surface of the slide glass 20 so that the specimen 50 and the enclosing member 35 are sandwiched between the transparent film 30 and the slide glass 20.
  • a slide 60 is formed which is integrated with the slide glass 20 and sealed so as to be shut off from the outside air. Note that a rolling method may be used as a specific method without stretching the transparent sheet.
  • the preparation 60 and the image sensor 10 are firmly fixed.
  • the slide glass 20 and the image sensor 10 are detachably fixed so that the transparent film 30 is sandwiched between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50 (fixing step).
  • the front surface side of the preparation 60 on which the specimen 50, the encapsulating member 35 and the transparent film 30 are disposed is directed to the base material 40B side
  • the back surface side of the preparation 60 is directed to the base material 40A side
  • the image of the base material 40A The sensor 10 is fixed so as to sandwich the preparation 60 with the base material 40B fitted into the recess 425.
  • the positional relationship among the preparation 60, the base material 40A, and the base material 40B is adjusted so that the positions of the opening 402 of the base material 40A and the specimen 50 coincide with each other in a plan view of the preparation 60.
  • the claw portion of the locking portion 401 is fitted into the central concave portion of the lower plate 410.
  • the image sensor 10, the specimen 50, and the enclosing member 35 are close to each other through only the transparent film 30 without being in direct contact with each other, and are not joined. Therefore, the image sensor 10 and the preparation 60 are detachably fixed.
  • the transparent film 30 having the above-described characteristics is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50. Damage to the image sensor 10 can be prevented while having high imaging accuracy.
  • the image sensor 10 and the preparation 60 once fixed can be separated without damaging the light receiving surface of the image sensor 10 by separating the base material 40A and the base material 40B, one image sensor 10 can be separated. It is possible to apply to a large number of preparations 60. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • the electronic preparation 1 according to the first embodiment is a completed product in which the preparation 60, the image sensor 10, and the base material 40A and the base material 40B are assembled.
  • the present invention is not limited to this form.
  • a preparation 60, an image sensor 10 and an electronic preparation assembly set which is a mode before assembling the fixing member.
  • the slide glass 20 for supporting the specimen 50, the enclosing member 35 for enclosing the specimen 50, and the specimen 50 and the enclosing member 35 are slide glass.
  • the electronic preparation 1 according to the first embodiment is produced by assembling the parts of the electronic preparation assembly set, and the same effect as the electronic preparation 1 is achieved.
  • FIG. 9 is an external perspective view of a socket in which the electronic preparation according to the first embodiment is incorporated. In the figure, a state in which the electronic preparation 1 is placed on the socket 70 is shown.
  • the socket 70 includes socket base materials 71 and 72, an engaging portion 73, and a hinge 76.
  • the socket base 71 is provided with an opening 75 into which the base 40 ⁇ / b> A of the electronic preparation 1 can be inserted, and a pressing portion 74 that presses the slide glass 20 with the socket base 72.
  • the socket base material 72 is provided with a recess 77 into which the claw of the engaging portion 73 can be fitted.
  • the socket base material 72 has an electrical wiring electrically connected to an external connection terminal provided on the base material 40B of the electronic preparation 1 on the surface on which the electronic preparation 1 is placed ( It is provided from the upper surface to the back surface (lower surface).
  • An external connection terminal for transmitting an image signal of the image sensor 10 to an external measuring device via the electrical wiring is provided on the lower surface of the socket base material 72.
  • the socket base 71 is fixed to the socket base 72 by rotating the socket base 71 around the hinge 76 from the state of FIG. 9 and fitting the claws of the engaging portion 73 into the recess 77.
  • the Thereby, the electronic preparation 1 is fixed between the socket base materials 71 and 2. In this state, incident light can reach the light receiving surface of the image sensor 10 through the opening 75 and the opening 402.
  • FIG. 10A is an external perspective view of the image acquisition device according to Embodiment 1 when opened
  • FIG. 10B is an external perspective view of the image acquisition device according to Embodiment 1 when sealed.
  • FIG. 10A shows a state in which the socket 70 (including the electronic preparation 1) is loaded on the stage 84 provided in the main body 82.
  • the stage 84 is configured such that the socket 70 is detachably connected.
  • the image acquisition apparatus 80 includes a light source 83 and can irradiate the electronic preparation 1 from a plurality of different irradiation directions by changing the posture of the stage 84.
  • the image acquisition device 80 includes a lid 81 that can be opened and closed. By closing the lid 81, a dark room can be formed inside the image acquisition device 80 as shown in FIG. 10B.
  • FIG. 11 is a functional block diagram of the image acquisition apparatus according to the first embodiment.
  • the image acquisition device 80 includes a light source 83 for causing light transmitted through the specimen 50 to enter the image sensor 10 of the electronic preparation 1 loaded in the socket 70.
  • the image acquisition device 80 includes a control device 85 (computer).
  • the control device 85 includes a control unit 86, an image processing unit 87, and a memory 88.
  • the control unit 86 controls the image sensor 10 and the light source 83 to cause the image sensor 10 to image the specimen 50.
  • the image sensor 10 When the image sensor 10 is loaded in the socket 70, the image sensor 10 is connected to the control device 85 via each terminal of the base material 40B and the socket base material 72 and electric wiring.
  • the image data acquired by the imaging is subjected to synthesis and pixel interpolation processing by the image processing unit 87. Through these processes, a captured image of the specimen 50 having high resolution is generated.
  • the captured image is displayed on the display 90 and stored in the memory 88 or the database 91, for example.
  • Embodiment 2 The electronic preparation, the solid-state imaging device, and the assembling method thereof according to the present embodiment are different from the electronic preparation and the solid-state imaging device according to the first embodiment in the arrangement and formation process of the transparent film 30.
  • the electronic preparation, the solid-state imaging device, and the assembly method thereof according to the present embodiment will be described focusing on differences from the electronic preparation 1, the image sensor 10 and the assembly method thereof according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an electronic preparation according to the second embodiment.
  • the electronic preparation 2 according to the present embodiment includes an image sensor 10, a support substrate 21, a transparent film 30, and an enclosing member 35.
  • the components of the electronic preparation 2 will be described.
  • the support substrate 21 is a substrate having a front surface and a back surface. Note that the support substrate 21 does not have to be transparent, and may not be necessary.
  • the specimen 50 is disposed on the surface of the transparent film 30 opposite to the surface in contact with the image sensor 10 and above the light receiving surface of the image sensor 10.
  • the enclosing member 35 is disposed so as to cover the specimen 50 disposed on the surface of the transparent film 30 opposite to the surface in contact with the image sensor 10.
  • the transparent film 30 is attached to the image sensor 10 so as to seal the light receiving surface of the image sensor 10.
  • the materials, physical properties, and structures of the enclosing member 35 and the transparent film 30 are the same as those of the enclosing member 35 and the transparent film 30 according to the first embodiment.
  • the support substrate 21, the image sensor 10, the transparent film 30, the specimen 50, and the enclosing member 35 are arranged in this order, and these are fixed.
  • the electronic preparation 2 which concerns on this Embodiment does not require the fixing member which the electronic preparation 1 has.
  • the image sensor 10 itself can output an image signal (electronic signal) without using an expensive microscope image capturing device, and the cost required for observation (inspection cost). Can be greatly reduced. That is, the electronic preparation 2 according to the present embodiment can widely spread advanced pathological diagnosis.
  • the transparent film 30 is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50, the image sensor 10 can be prevented from being damaged while having high imaging accuracy. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost. Furthermore, it is also possible to take a configuration in which the outermost surface is covered with a cover glass in order to protect the specimen.
  • a transparent sheet which is a prototype of the transparent film 30, is brought into close contact with the light receiving surface while being stretched in the direction of the light receiving surface of the image sensor 10, so that the transparent film 30 having a smaller film thickness than the transparent sheet is formed on the light receiving surface.
  • Transparent film placement step That is, the transparent film 30 is disposed on the light receiving surface so that the light receiving surface is sealed with the back surface of the transparent film 30.
  • sample preparation step As an example, after the collected specimen is dehydrated and embedded in paraffin, it is sliced to a desired thickness of about several ⁇ m to several tens of ⁇ m, and the specimen 50 from which the paraffin is removed is removed from the surface of the transparent film 30. To place.
  • the specimen 50 is immersed in the staining solution together with the image sensor 10 and the transparent film 30. Thereby, the specimen 50 is stained.
  • the encapsulating member 35 is disposed so as to cover the sample 50 by applying the encapsulant to the sample 50 (encapsulation step).
  • the image sensor 10 since the transparent film 30 is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50, the image sensor 10 has high imaging accuracy. Damage to the image sensor 10 can be prevented.
  • the image sensor 10 and the specimen 50 that have been fixed once can be separated without damaging the light receiving surface of the image sensor 10, one image sensor 10 can be applied to a large number of specimens 50. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • the electronic preparation and the solid-state imaging device according to the present embodiment are members of the member disposed between the specimen 50 and the image sensor 10. Arrangement configuration and formation process are different.
  • the electronic preparation, the solid-state imaging device, and the assembly method thereof according to the present embodiment will be described focusing on differences from the electronic preparation 1, the image sensor 10 and the assembly method thereof according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is an external perspective view of the electronic preparation according to the third embodiment.
  • 14A is a first cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 3
  • FIG. 14B is a second cross-sectional view of the electronic preparation according to Embodiment 3.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view taken along the line 14A-14A in FIG. 13
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line 14B-14B in FIG.
  • an electronic preparation 3 includes an image sensor (solid-state imaging device) 10, a slide glass 20, a transparent oil layer 36, and base materials 40A and 40B.
  • the slide glass 20, the transparent oil layer 36, and the specimen 50 constitute a preparation.
  • Base materials 40A and 40B constitute a fixing member.
  • the electronic preparation 3 according to the present embodiment is different from the electronic preparation 1 according to the first embodiment in that the encapsulating member 35 is not disposed and a transparent oil layer 36 is disposed instead of the transparent film 30. There are different configurations.
  • the transparent oil layer 36 is a non-volatile transparent member applied to the light receiving surface of the image sensor 10 as shown in FIGS. 14A and 14B.
  • the transparent oil layer 36 sandwiches the specimen 50 between the slide glass 20.
  • the transparent oil layer 36 has a function of transmitting incident light with low loss and preventing the specimen 50 from changing with time due to the external environment.
  • the configuration of the transparent oil layer 36 will be described later in 7-2. The configuration of the transparent oil layer will be described in detail.
  • the configuration of the fixing member and the image sensor 10 is the same as those according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • the image sensor 10, the transparent oil layer 36, the specimen 50, and the slide glass 20 are arranged in this order between the base material 40B and the base material 40A. These are fixed by locking the base material 40B. Specifically, the claw portion of the locking portion 401 is fitted into the central concave portion of the lower plate 410 so that these are fixed.
  • the image sensor 10 and the specimen 50 are not in direct contact with each other, and only the transparent oil layer 36 is filled between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50.
  • the light receiving surface of the image sensor 10 is in contact with the transparent oil layer 36 on the surface opposite to the surface of the transparent oil layer 36 that contacts the specimen 50.
  • the image sensor 10 and the slide glass 20 on which the specimen 50 is arranged are detachably fixed by the fixing member composed of the base material 40B and the base material 40A.
  • the resin convex portion (resin convex portion 16 in FIG. 5) formed at the end portion of the image sensor 10 is fitted into the groove formed in the slide glass 20, thereby causing the slide glass 20. And the light receiving surface of the image sensor 10 are fixed.
  • the image sensor 10 according to the present embodiment has the same configuration as that of the image sensor 10 according to the first embodiment, but the light receiving surface in contact with the transparent oil layer 36 is subjected to a lipophilic treatment (water repellency treatment) as a surface treatment.
  • a lipophilic treatment water repellency treatment
  • the lipophilic treatment on the light receiving surface is not particularly limited, and examples thereof include oxygen plasma treatment (plasma treatment) on the light receiving surface.
  • plasma treatment oxygen plasma treatment
  • the oil and fat component of the transparent oil layer 36 having water repellency uniformly wets the light receiving surface of the image sensor 10.
  • air does not intervene in the contact interface between the light receiving surface and the transparent oil layer 36. Therefore, since the incident light that has passed through the specimen 50 does not pass through the air at the contact interface, straightness and low loss of the incident light are ensured.
  • the image sensor 10 is not provided with a microlens (top lens).
  • plasma damage surface deterioration, shape deterioration, etc.
  • image quality defects or the like of the image sensor 10 caused by this can be prevented.
  • the surface treatment of the light receiving surface in contact with the transparent oil layer 36 (or the transparent film 30) is not limited to the lipophilic treatment (water repellent treatment), and the transparent oil layer 36 (or the transparent film 30).
  • Surface treatment for example, hydrophilic treatment according to the physical properties (materials) and the like.
  • the surface treatment of the light receiving surface is not limited to the oxygen plasma treatment (plasma treatment), and other surface treatments (for example, treatment with a chemical solution, spraying, or jetting) are used. You can also.
  • plasma treatment oxygen plasma treatment
  • other surface treatments for example, treatment with a chemical solution, spraying, or jetting
  • the surface treatment can be performed on the light receiving surface in contact with the transparent film 30 described in the first and second embodiments.
  • the enclosing member 35 may be interposed between the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10.
  • the transparent oil layer 36 is a non-volatile transparent member that is disposed on the light receiving surface of the image sensor 10 and seals the light receiving surface, and is made of a water-repellent oil and fat material.
  • the transparent oil layer 36 is disposed so as to be removable from the light receiving surface of the image sensor 10.
  • the transparent oil layer 36 is disposed so as to be in close contact with the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10. Further, the transparent oil layer 36 has stretchability or slipperiness that can be freely deformed on the contact surface according to the unevenness of the light receiving surfaces of the specimen 50 and the image sensor 10.
  • the transparent oil layer 36 needs to cover the specimen 50 with the slide glass 20. As a result, the specimen 50 can be stored for a long time without being altered while being held on the slide glass 20.
  • the transparent oil layer 36 is preferably higher than the light transmittance of the slide glass 20 in the visible light (wavelength 300 nm to 800 m) range, and preferably has a light transmittance of 80%. Thereby, the light transmitted through the specimen 50 can reach the image sensor 10 with low loss.
  • the incident light reaches the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10 with parallel light without diffusing. From this viewpoint, it is preferable that the distance between the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10 is short. More specifically, the film thickness of the transparent oil layer 36 is preferably about the same as or less than the arrangement pitch of the plurality of pixels 100 arranged in a matrix. Thereby, an image reflecting the image resolution of the image sensor 10 can be acquired without reducing the image resolution of the image sensor 10.
  • the film thickness of the transparent oil layer 36 is more preferably 1 ⁇ m or less. As a result, it is possible to acquire a highly accurate image reflecting the high image resolution of the image sensor 10 without reducing the high image resolution of the image sensor 10 in the visible light region having a wavelength band of 300 nm to 800 nm. .
  • the transparent oil layer 36 is a non-volatile oil and fat, and preferably oil and fat such as third petroleum.
  • the transparent oil layer 36 is interposed between the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10, and the enclosing member 35 is not interposed.
  • the layer having a different medium is only the transparent oil layer 36 between the specimen 50 and the light receiving surface of the image sensor 10, and the number of different layers of the medium is reduced. . Therefore, straightness and low loss of incident light are ensured.
  • the transparent film 30 and the specimen 50 are Air may be contained at the contact interface.
  • the refractive index of the slide glass 20 is, for example, 1.45
  • the refractive index of the specimen 50 is, for example, 1.3 or more
  • the refractive index of the transparent film 30 is, for example, 1.45 or more. is there.
  • the transparent oil layer 36 according to the present embodiment is in a liquid phase state at room temperature, even if there is surface unevenness on the sample 50 at the contact interface with the sample 50, The transparent oil layer 36 is filled without air. Thereby, since the incident light that has passed through the specimen 50 does not pass through the air at the contact interface, the straightness and low loss of the incident light are ensured.
  • the image sensor 10 itself can output an image signal (electronic signal) without using an expensive microscope image capturing device, and the cost required for observation (inspection cost). Can be greatly reduced. That is, the electronic preparation 3 according to the present embodiment can widely spread advanced pathological diagnosis.
  • the transparent oil layer 36 having the above-described characteristics is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50, the image sensor 10 can be prevented from being damaged while having high imaging accuracy. it can. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • the light receiving surface of the image sensor 10 is in contact with the specimen 50 or its enclosing member without passing through the transparent oil layer 36, the light receiving surface is deformed by receiving stress from the specimen 50 or its enclosing member. Or it may be altered. Further, when the light receiving surface is separated from the specimen 50 or its enclosing member, the light receiving surface may be deformed or altered.
  • the transparent oil layer 36 is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50, it is possible to prevent the light receiving surface from being deformed or altered as described above.
  • the specimen 50 is protected by the transparent oil layer 36 and the slide glass 20, the specimen 50 can be prevented from being deteriorated.
  • FIG. 15 is a process diagram for explaining the preparation method of the preparation according to the third embodiment.
  • the sample 50 is pre-processed (sample preparation step).
  • sample preparation step As an example, after the collected specimen is dehydrated and embedded with paraffin, it is sliced to a desired thickness of about several ⁇ m to about several tens of ⁇ m, and the specimen 50 from which the paraffin has been removed is placed on the surface of the slide glass 20. To place.
  • the specimen 50 is immersed in the staining solution together with the slide glass 20. As a result, the specimen 50 is stained as shown in (c1) of FIG.
  • the transparent oil 36A is dropped on the light receiving surface of the image sensor 10.
  • examples of the material of the transparent oil 36 ⁇ / b> A include nonvolatile oils and fats, preferably oils and fats such as third petroleums.
  • the transparent oil 36A is evenly applied to the light receiving surface by allowing a predetermined time to elapse or by spin coating or the like. Disperse. That is, in (a2) and (b2) of FIG. 15, the transparent oil layer 36 member is formed on the light receiving surface so that the light receiving surface is sealed with the back surface of the transparent oil layer 36 made of a water-repellent oil and fat material. Is placed (transparent member placement step).
  • the surface of the slide glass 20 on which the specimen 50 is disposed and the light receiving surface of the image sensor 10 on which the transparent oil layer 36 is disposed are overlapped. That is, the specimen 50 is placed on the surface of the transparent oil layer 36 (transparent member placement step).
  • the transparent oil layer 36, the specimen 50, and the slide glass 20 are overlapped in this order, and the prepared slide 61 is formed so as to be shielded from the outside air.
  • the transparent oil 36A may be dropped on the specimen 50 placed on the slide glass 20 instead of the step of dropping the transparent oil 36A onto the light receiving surface shown in FIG. As a result, the transparent oil 36A is evenly dispersed on the specimen 50 so as to cover the specimen 50. Then, the surface of the slide glass 20 on which the specimen 50 and the transparent oil 36A are disposed and the light receiving surface of the image sensor 10 may be overlapped.
  • the image sensor 10 and the preparation 61 are fixed by being sandwiched between the base material 40A and the base material 40B. Thereby, the image sensor 10 and the specimen 50 are close to each other through only the transparent oil layer 36 without being in direct contact with each other, and are not joined. Therefore, the image sensor 10 and the slide glass 20 on which the specimen 50 is arranged are fixed detachably.
  • the transparent oil layer 36 having the above-described characteristics is interposed between the light receiving surface of the image sensor 10 and the specimen 50.
  • the image sensor 10 can be prevented from being damaged while having high imaging accuracy.
  • the image sensor 10 once fixed and the slide glass 20 on which the specimen 50 is arranged can be separated without damaging the light receiving surface of the image sensor 10 by separating the substrate 40A and the substrate 40B.
  • One image sensor 10 can be applied (reused) to a large number of specimens 50. Therefore, it is possible to acquire specimen observation data having high image accuracy at low cost.
  • imaging of the image sensor 10 and the preparation 61 integrated with the base material 40A and the base material 40B is performed through the above-described electronic preparation assembly process.
  • the base material 40A and the base material 40B are removed from the image sensor 10 and the preparation 61.
  • the image sensor 10 and the slide glass 20 on which the specimen 50 is arranged are coupled only through the transparent oil layer 36, the image sensor 10 and the specimen 50 can be easily separated. Become.
  • the imaged sample 50 can be stored.
  • the specimen 50 and the slide glass 20 removed by dissolving the encapsulant with a solvent such as xylene are superimposed on the image sensor 10 to which the transparent oil layer 36 is applied.
  • the transparent oil 36A remains on the light receiving surface of the image sensor 10 separated from the slide glass 20 on which the specimen 50 is disposed, but cleaning is not necessary. In this state or in a state where the transparent oil 36 ⁇ / b> A is dropped on the light receiving surface, it is overlaid on the slide glass 20 on which a new specimen 50 is arranged. Then, imaging of the electronic preparation 3 in which the superimposed image sensor 10, the new specimen 50 and the slide glass 20, and the base material 40A and the base material 40B are detachably integrated is executed.
  • the electronic preparation 3 according to the third embodiment is a completed product in which the preparation 61, the image sensor 10, and the base material 40A and the base material 40B are assembled.
  • the present invention is not limited to this form.
  • the electronic preparation assembly set which is a mode before assembling the preparation 61, the image sensor 10, and the fixing member is included.
  • the electronic preparation assembly set according to the modification of the present embodiment transmits the slide glass 20 for supporting the specimen 50, the transparent oil 36A for sandwiching the specimen 50 between the slide glasses 20, and the specimen 50.
  • the image sensor 10 for receiving light through the transparent oil layer 36, and base materials 40A and 40B for detachably fixing the slide glass 20 and the image sensor 10 are provided.
  • the electronic preparation 3 according to the third embodiment is produced by assembling the parts of the electronic preparation assembly set, and the same effect as the electronic preparation 3 is achieved.
  • the imaging system of the electronic preparation 3 has the same configuration as the imaging system of the electronic preparation 1 according to Embodiment 1, the description thereof is omitted.
  • the electronic preparation, the solid-state imaging device, the electronic preparation assembly set, and the electronic preparation assembly method according to the present invention are not limited to the first to third embodiments.
  • the image sensor 10 is not limited to the photoelectric conversion film stacked image sensor using the photoelectric conversion film 104, and may be a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or other image sensors as described below. There may be.
  • the CCD image sensor and the CMOS image sensor may be either a front side illumination type or a back side illumination type.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view showing the structure of a CCD image sensor.
  • the CCD image sensor 120 includes a substrate 122, an insulating layer 123 on the substrate 122, and a wiring 124 formed in the insulating layer 123.
  • a plurality of photodiodes 121 are formed on the substrate 122.
  • a light shielding layer (not shown) is formed on the wiring 124.
  • the illustration of each transistor is omitted.
  • the cross-sectional structure in the vicinity of the photodiode in the front-illuminated CMOS image sensor is the same as the cross-sectional structure in the vicinity of the photodiode in the CCD image sensor 120 in FIG. 16A.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view showing the structure of a backside illuminated CMOS image sensor.
  • the backside illuminated CMOS image sensor 110 includes a substrate 113, an insulating layer 112 below the substrate 113, and a wiring 114 formed in the insulating layer 112.
  • a plurality of photodiodes 111 are formed on the substrate 113.
  • the back-illuminated CMOS image sensor 110 has an advantage that transmitted light is not blocked by the wiring 114 even in the case of oblique incidence.
  • a light shielding layer may be formed in a region of the substrate 113 where the photodiode 111 is not formed.
  • the electronic preparation, the solid-state imaging device, the electronic preparation assembly set, and the electronic preparation assembly method according to the present disclosure are useful for, for example, examination of a pathological specimen because high-quality image imaging can be realized at low cost.

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Abstract

　電子プレパラート（１）は、受光面を有し、当該受光面の上方に配置された検体（５０）を透過した光を当該受光面で受光するイメージセンサ（１０）と、当該受光面に配置され、当該受光面を密封する除去可能な不揮発性の透明膜（３０）とを備える。

Description

電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法
　本発明は、電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法に関する。
　患者の患部から直接採取した組織（検体）から病気の診断を行う病理診断は、病名・病状を確定する上で非常に有力な手法である。このような病理診断のため、病院や研究所で行われる検体に対する顕微鏡画像の撮影は、大量の検体に対して行われる。
　特許文献１では、検体が受光面上に載置された固体撮像素子と、当該固体撮像素子と検体とを固定する保持具とを備える生物試料観察装置が開示されている。検体を透過した光を固体撮像素子の受光面に結像させることにより、検体の微細構造を撮像する。上記構成によれば、検体と固体撮像素子との間に光学系を配置する必要がないので観察装置を大幅に簡略化できる。
特開平４－３１６４７８号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、固体撮像素子の受光面に検体が直接載置されるため、当該受光面が損傷する場合がある。固体撮像素子が撮像する画像精度およびコストの観点から、例えば、複数の検体の撮像を１つの固体撮像素子で行うことが望ましいが、検体が異なるたびに固体撮像素子と検体とを貼り合わせると、上記受光面の損傷が進行して画像精度が低下していく。
　上記課題に鑑み、本発明は、低コストで高い画像精度を有する電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法を提供する。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る電子プレパラートは、受光面を有し、当該受光面の上方に配置された検体を透過した光を、前記受光面で受光する固体撮像素子と、前記受光面に配置され、前記受光面を密封する除去可能な不揮発性の透明部材とを備える。
　また、本開示の一態様に係る固体撮像素子は、撮像対象物を透過した光を受光する固体撮像素子であって、前記撮像対象物と対向する除去可能な不揮発性の透明部材の面と反対側の面で当該透明部材と接触する受光面と、前記受光面に行列状に配置された複数の画素とを備える。
　また、本開示の一態様に係る電子プレパラート組み立てセットは、検体を支持するための透明基板と、前記検体を、前記透明基板とで挟み込むための不揮発性の透明部材と、前記検体を透過した光を、前記透明部材を介して受光するための固体撮像素子と、前記透明基板と前記固体撮像素子とを着脱可能に固定するための固定部材とを備える。
　また、本開示の一態様に係る電子プレパラートの組み立て方法は、検体と当該検体を撮像する固体撮像素子とが固定配置された電子プレパラートの組み立て方法であって、前記検体を準備する検体準備ステップと、前記検体と前記固体撮像素子の受光面との間であって、前記受光面と接するように除去可能な不揮発性の透明部材を配置する透明部材配置ステップと、前記検体と前記固体撮像素子とを着脱可能に固定する固定ステップとを含む。
　本開示に係る電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、または電子プレパラートの組み立て方法によれば、固体撮像素子の受光面と検体との間に不揮発性の透明部材が介在するので、固体撮像素子の損傷を防止できる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。
図１は、実施の形態１に係る電子プレパラートの外観斜視図である。 図２Ａは、実施の形態１に係る電子プレパラートの第１の断面図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係る電子プレパラートの第２の断面図である。 図３Ａは、実施の形態１に係るプレパラートの概略構成図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係るプレパラートの断面図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る第２基材の平面図および断面図である。 図４Ｂは、実施の形態１に係る第１基材の平面図および断面図である。 図５は、実施の形態１に係る固体撮像素子（イメージセンサ）の平面図および断面図である。 図６は、実施の形態１に係る固体撮像素子（イメージセンサ）の撮像領域の断面構造を示す図である。 図７は、実施の形態１に係るプレパラートの形成方法を説明する工程図である。 図８は、実施の形態１に係る電子プレパラートの組み立て方法を説明する工程図である。 図９は、実施の形態１に係る電子プレパラートが組み込まれたソケットの外観斜視図である。 図１０Ａは、実施の形態１に係る画像取得装置の開放時の外観斜視図である。 図１０Ｂは、実施の形態１に係る画像取得装置の密閉時の外観斜視図である。 図１１は、実施の形態１に係る画像取得装置の機能ブロック図である。 図１２は、実施の形態２に係る電子プレパラートの断面図である。 図１３は、実施の形態３に係る電子プレパラートの外観斜視図である。 図１４Ａは、実施の形態３に係る電子プレパラートの第１の断面図である。 図１４Ｂは、実施の形態３に係る電子プレパラートの第２の断面図である。 図１５は、実施の形態３に係るプレパラートおよびイメージセンサの形成方法を説明する工程図である。 図１６Ａは、ＣＣＤイメージセンサの構造を示す断面図である。 図１６Ｂは、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサの構造を示す断面図である。
　以下、本開示の実施の形態に係る電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは一例であり、本発明を限定するものではない。
　（実施の形態１）
　［１．電子プレパラートの構成］
　図１は、実施の形態１に係る電子プレパラートの外観斜視図である。また、図２Ａは、実施の形態１に係る電子プレパラートの第１の断面図であり、図２Ｂは、実施の形態１に係る電子プレパラートの第２の断面図である。具体的には、図２Ａは、図１の２Ａ－２Ａ線で切断した場合の断面図であり、図２Ｂは、図１の２Ｂ－２Ｂ線で切断した場合の断面図である。
　なお、本実施の形態では、少なくとも検体（撮像対象物、病理検体）と、固体撮像素子などの電子部品（集積回路、半導体チップ）を備えたもの、透明基板に検体（撮像対象物、病理検体）を乗せ、固体撮像素子などの電子部品（集積回路、半導体チップ）で挟むなどの状態に調整したもの、等を電子プレパラートと呼ぶ。
　図１、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施の形態に係る電子プレパラート１は、イメージセンサ（固体撮像素子）１０と、スライドガラス２０と、透明膜３０と、封入部材３５と、基材４０Ａおよび４０Ｂとを備える。スライドガラス２０、透明膜３０、封入部材３５および検体５０は、プレパラートを構成する。また、基材４０Ａおよび４０Ｂは、固定部材を構成する。以下、電子プレパラート１の構成要素について説明する。
　［１－１．プレパラートの構成］
　図３Ａは、実施の形態１に係るプレパラートの概略構成図であり、図３Ｂは、実施の形態１に係るプレパラートの断面図である。具体的には、図３Ｂは、図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線で切断した場合の断面図である。本実施の形態に係るプレパラート６０は、観察対象である検体５０を観察可能な状態に処理したものである。なお、図３Ａおよび図３Ｂに示されたプレパラート６０の配置状態は、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示されたスライドガラス２０の配置状態と比べて、表面および裏面を逆に示している。
　スライドガラス２０は、第１主面（表面）および第２主面（裏面）を有する透明基板である。図３Ａに示すように、スライドガラス２０の表面には、長手方向に沿って、２本の溝が形成されている。この２本の溝は、後述するイメージセンサ１０の位置決め用ガイドとして機能する。
　検体５０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、スライドガラス２０の表面に配置された撮像対象物であり、例えば、患者の患部から直接採取した病理切片であり、その大きさは５ｍｍ～２０ｍｍ程度であり、厚みは数マイクロメートル程度である。これにより、患者の病理診断を行う。また、検体５０は、例えば、学生実験などにおける動物または植物から切り出した細胞組織であってもよい。
　封入部材３５は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、スライドガラス２０の表面上に配置された検体５０を覆うように配置された揮発性の封入剤である。封入部材３５は、例えば、樹脂で構成され、入射光を低損失で透過し、検体５０が外部環境により経時変化するのを防止する機能を有する。
　透明膜３０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、スライドガラス２０の表面の中央領域に貼り付けられた不揮発性の透明部材であり、検体５０および封入部材３５を、スライドガラス２０とで挟み込んでいる。透明膜３０は、入射光を低損失で透過し、検体５０および封入部材３５が外部環境により経時変化するのを防止する機能を有する。透明膜３０の構成については、後述する１－５．透明膜の構成において詳細に説明する。
　［１－２．固定部材の構成］
　図４Ａは、実施の形態１に係る第２基材の平面図および断面図であり、図４Ｂは、実施の形態１に係る第１基材の平面図および断面図である。
　基材４０Ａは、図４Ａに示すように、開口４０２が設けられた本体部４００と、係止部４０１とを備えた第２基材である。開口４０２は、入射光を検体５０へ案内する機能を有し、断面視において、上底が下底よりも長い台形形状（テーパ形状）となっている。この形状により、図４Ａの断面図における上方から下方へ入射する光の集光効率が向上する。
　基材４０Ｂは、図４Ｂに示すように、凹部４２５を有する上部プレート４２０と、下部プレート４１０とを備えた第１基材である。イメージセンサ１０は凹部４２５に配置され、凹部４２５から下部プレート４１０にわたって形成された電気配線により、イメージセンサ１０の画像信号が外部に出力される。具体的には、例えば、凹部４２５には、イメージセンサ１０の画像信号を上部プレート４２０へ伝達するための信号入力端子が配置されている。また、下部プレート４１０の裏面には、電子プレパラート１の外部へ画像信号を出力する外部接続端子が配置されている。そして、基材４０Ｂには、信号入力端子と外部接続端子とを電気的に接続する上記電気配線が形成されている。また、下部プレート４１０には、基材４０Ｂ上におけるスライドガラス２０の短手方向の位置を固定するためのガイド４２６が設けられている。
　［１－３．各構成要素の配置関係］
　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、イメージセンサ１０、透明膜３０、封入部材３５、検体５０、およびスライドガラス２０が、この順で、基材４０Ｂと基材４０Ａとの間に配置され、基材４０Ａが基材４０Ｂを係止することにより、これらが固定される。具体的には、係止部４０１の爪部分が下部プレート４１０の中央の凹部分に嵌め込まれることで、これらが固定される。ここで、イメージセンサ１０と検体５０および封入部材３５とは、直接接しておらず、透明膜３０のみを介しており、接合されていない。言い換えると、イメージセンサ１０の受光面は、透明膜３０の封入部材３５と接触する面と反対側の面で透明膜３０と接触している。これにより、イメージセンサ１０とプレパラート６０とは、基材４０Ｂおよび基材４０Ａからなる固定部材により、着脱可能に固定される。
　また、図２Ｂに示すように、イメージセンサ１０の端部に形成された樹脂凸部（後述する図５の樹脂凸部１６）が、スライドガラス２０に形成された溝に嵌め込まれることで、スライドガラス２０とイメージセンサ１０の受光面との位置が固定される。
　［１－４．固体撮像素子の構成］
　図５は、実施の形態１に係る固体撮像素子（イメージセンサ）の平面図および断面図である。
　図５に示すように、本実施の形態に係るイメージセンサ１０は、半導体チップ１１と、半導体チップ１１の裏面側に配置されたパッケージ基板１２と、半導体チップ１１とパッケージ基板１２とを電気的に接続するワイヤ１３と、ワイヤ形成領域に樹脂が充填された樹脂凸部１６とを有する。
　半導体チップ１１は、行列状に配置された複数の画素が配置された撮像領域１１Ａを有している。電子プレパラート１では、検体５０および封入部材３５と撮像領域１１Ａとが、透明膜３０を介して対向している。また、半導体チップ１１は、撮像領域１１Ａの周辺領域に、信号出力回路、ノイズ除去回路、ＡＤコンバータなどの信号変換回路、信号増幅回路等を備えている。
　一般的なＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサおよびＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサの画素サイズは、最新の微細加工技術を用いてもなお、受光に利用可能なスペースは限られている。これは、画素面積のほとんどが、駆動回路のために必要とされる電子部品（電界効果トランジスタなど）によって占有されている為である。この問題を解決して検体５０の微細構造を高精度に撮像すべく、本実施の形態に係るイメージセンサ１０は、光を捕捉しそれを電気信号に変換する光電変換膜を上層に備える光電変換膜積層型の固体撮像素子である。但し、後述するように本発明に係るイメージセンサ１０は、光電変換膜積層型の固体撮像素子に限定されるものではない。
　以下、イメージセンサ１０が有する画素１００の構成について説明する。
　図６は、実施の形態１に係る固体撮像素子（イメージセンサ）の撮像領域の断面構造を示す図である。同図に示すように、イメージセンサ１０の半導体チップ１１は、半導体基板１０１と、配線層１０２と、画素電極１０３Ａと、光電変換膜１０４と、透明電極１０５とを備える。
　配線層１０２は、半導体基板１０１上に形成されている。画素電極１０３Ａは、画素１００ごとに分離された状態で、配線層１０２上に形成されている。光電変換膜１０４は、画素電極１０３Ａの上に形成されている。透明電極１０５は、光電変換膜１０４の上に形成されている。
　光電変換膜１０４に用いる材料としては、光から電荷へ変換する効率が高い有機材料または無機材料など、あらゆる材料を用いることができるが、光電変換膜１０４は、有機材料で構成されていることが好ましい。受光すべき入射光の波長帯域に応じて厚みや形状を調整する必要があるフォトダイオードに対して、有機光電変換膜を光電変換素子として用いた場合には、光吸収率が高いため、膜厚を薄くしても（典型的には０．５ｕｍ程度）、Ｓｉフォトダイオードよりも高い感度を実現できる。さらに、このように光電変換膜を薄くすることによって、各画素に入射する光が斜めに入射する場合でも、光電変換膜内の伝播距離が波長と同程度かそれ以下と短いために、隣接画素へ伝播することなく、すなわち、低クロストークで受光することが可能となる。従って、広受光角を有する光学系を実現することが可能となる。
　また、ＣＣＤイメージセンサおよび表面照射型ＣＭＯＳイメージセンサでは、その表面に段差が発生する場合がある。また裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサでは、高分解能画像を取得するため遮光層を受光面上に形成する場合がある。つまり、検体と対向する受光面は平坦ではない。
　これに対して、本実施の形態に係る光電変換膜１０４を用いた光電変換膜積層型のイメージセンサ１０の受光面は、図６から解るように、平坦である。これにより、検体５０と受光面との距離を、短くかつ複数の画素間で一様にすることが可能となる。
　更に、平坦性の高い光電変換膜積層型のイメージセンサ１０と透明膜３０を組み合せた場合、検体５０と受光面との短い距離を維持し、かつ複数の画素間で一様にすることを維持することが可能となる。
　よって、本実施の形態に係る光電変換膜１０４を用いた光電変換膜積層型のイメージセンサ１０、及び光電変換膜積層型のイメージセンサ１０を用いた電子プレパラート１（あるいは後述する実施の形態２における電子プレパラート２）は、検体５０のより詳細な構造を観察することが可能となる。
　上記構成のように、イメージセンサ１０では、半導体基板に形成されるフォトダイオードの代わりに、光電変換膜１０４が半導体基板１０１の上に形成されている。光電変換膜１０４および透明電極１０５は、典型的には、撮像領域１１Ａの全体にわたり形成されている。
　入射光は、光電変換膜１０４において当該入射光量に応じた電荷に変換され、画素１００ごとの電荷が画素電極１０３Ａにより集められる。上記構成によれば、入射光は斜め入射する場合であっても、当該入射光が配線層１０２の配線によって遮られることがなく、高い集光効率を有することが可能となる。
　なお、図６には、画素電極１０３Ａに近接してダミー電極１０３Ｂが配置されている。上述したように、光電変換膜を用いたイメージセンサ（「光電変換膜積層型イメージセンサ」と呼ぶ）では、高い集光効率を確保できるが、光電変換膜１０４が撮像領域１１Ａにわたり形成されているので、画素１００間の境界領域においても電荷が発生し、画素間でのアイソレーションが低下する。この対策として、透明電極１０５とダミー電極１０３Ｂとの間に所定の電位差を印加して、画素の境界領域での発生電荷をダミー電極１０３Ｂに引き込ませる。これにより、画素間でのアイソレーションを向上させている。
　なお、ダミー電極１０３Ｂは、画素間でのアイソレーションを向上させることに限定されない。ダミー電極１０３Ｂに引き込まれた電荷を用いて焦点検出を行ってもよい。また、ダミー電極１０３Ｂは、なくてもよい。
　また、本実施の形態に係るイメージセンサ１０は、受光面と検体５０までの距離（実質的にはイメージセンサのデバイス表面保護膜と透明膜３０の膜厚分である）が短く、つまり、焦点距離が短い。但し、イメージセンサ１０の感度特性（つまり、画像の明るさ）を優先させる場合は、透明電極１０５の上方にマイクロレンズが配置されてもよい。なお、マイクロレンズは、無機材料等を用いてイメージセンサ１０の保護膜（最上層膜）の上方に配置されるマイクロレンズ（トップレンズ）と、イメージセンサ１０の層間絶縁膜内に配置されるマイクロレンズ（インナーレンズ）を少なくとも含むものであり、言い換えると、本実施の形態に係るイメージセンサ１０はトップレンズまたはインナーレンズの少なくとも１つが配置されていてもよい。
　一方、撮像領域１１Ａに入射光を垂直に到達させて（言い換えると、斜め光成分を少なくして）、スミア、混色などの画像特性の向上を優先させる場合は、マイクロレンズを備えない構造することが好ましい。
　また、マイクロレンズを設置しないことにより、受光面と検体５０との距離を近づけることができ、更に解像度の高い映像を得ることができる。また、マイクロレンズの形成工程を省略することができるため、半導体チップ１１の製造コストを低減することができる。
　更に、本発明では、マイクロレンズを設置しないことにより、イメージセンサ１０自体において高い平坦性を得ることができ、イメージセンサ１０上への透明膜３０の設置を容易し、検体５０のより詳細な構造を観察する効果を高めることができる。
　更に、後述するように、マイクロレンズ（トップレンズ）を設置しないことにより、容易に受光面への酸素プラズマ処理（表面処理）を行うことができる。
　また、半導体チップ１１は、配線層１０２および半導体基板１０１内に、画素１００ごとに、増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、およびこれらを結線する配線が形成されている。これらにより、光電変換膜１０４で生成された電荷が、イメージセンサ１０の出力端子を介して画素信号として出力される。
　図５に戻って、イメージセンサ１０の構成を説明する。
　パッケージ基板１２は、半導体チップ１１を収容する。半導体チップ１１は、接着剤などによりパッケージ基板１２上に固定されている。パッケージ基板１２の上面には、半導体チップ１１と電気的に接続される電極パッド１４を有する。パッケージ基板１２の裏面には、出力端子１７が形成されており、イメージセンサ１０の外部と電気的に接続することができる。
　出力端子１７の形状としては、ボール、バンプ及びランドがあるが、この限りではない。このような出力端子１７を選択することで、基材４０Ｂの凹部４２５に設けられた信号入力端子との接続が容易となる。また、裏面に出力端子１７をグリッド状に並べることができるので、多ピン化にも対応できる。
　パッケージ基板１２の材質は、一例として、セラミックや有機系を用いることができる。セラミックを用いることで、半導体チップ１１との温度変化による熱膨張の差を抑えることができ、信頼性を高めることができる。有機系の基板を用いると、低コストで製造することが可能となる。
　ワイヤ１３は、半導体チップ１１上に形成された電極パッド１５とパッケージ基板１２上に形成された電極パッド１４とを電気的に接続する。図５には、ボールボンディングが半導体チップ１１で使用され、ステッチボンディングがパッケージ基板１２で使用される、いわゆるノーマルボンディング技法が例示されている。
　また、ワイヤ１３、電極パッド１４および１５が外気に曝されないように、樹脂凸部１６が形成されている。樹脂凸部１６は、ワイヤ１３、電極パッド１４および１５を含む領域に樹脂を充填することにより形成される。これにより、ワイヤ１３、電極パッド１４および１５が水分や異物により劣化することを防ぐことができ、信頼性が向上する。さらに、樹脂凸部１６の頂上部は、半導体チップ１１を挟んで対向する２つの稜線部を形成している。図２Ｂに示すように、この２つの稜線部がスライドガラス２０に形成された溝に嵌め込まれることで、スライドガラス２０とイメージセンサ１０の受光面との位置が固定され、かつ、半導体チップ１１の受光面と検体５０とを透明膜３０を挟んで近接させることが可能となる。
　なお、本実施の形態に係るイメージセンサ１０は、ワイヤ１３を介して半導体チップ１１とパッケージ基板１２とを電気的に接続する構造を有しているが、これに限られない。本実施の形態に係るイメージセンサは、ワイヤ構造ではなく、半導体チップ１１の半導体基板１０１を貫通する孔に導電体を埋め込み、半導体基板１０１の裏面に端子を引き出す、いわゆるＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｖｉａ）構造を有していてもよい。
　［１－５．透明膜の構成］
　ここで、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら、本実施の形態に係る電子プレパラート１において、イメージセンサ１０とプレパラート６０とを着脱可能に固定でき、かつ、高い撮像精度を有することができるための透明膜３０の構成について説明する。
　透明膜３０は、イメージセンサ１０の受光面に配置され、当該受光面を密封する不揮発性の透明部材である。また、透明膜３０は、イメージセンサ１０の受光面から除去可能に配置されている。
　言い換えると、透明膜３０は、検体５０およびイメージセンサ１０の受光面に密着するように配置されている。さらに、透明膜３０は、検体５０およびイメージセンサ１０の受光面の凹凸に従って、密着面で自在に変形可能な伸縮性、またはヌレ性を有している。
　また、透明膜３０は、検体５０および封入部材３５を、スライドガラス２０とで挟み込むことが必要である。これにより、検体５０をスライドガラス２０に保持させたまま、変質させずに長期保存することが可能となる。
　また、透明膜３０は、可視光（波長３００ｎｍ～８００ｍ）範囲において、スライドガラス２０の光透過率よりも高いことが好ましく、８０％の光透過率を有することが好ましい。これにより、検体５０を透過した光を、低損失でイメージセンサ１０に到達させることが可能となる。
　また、透明膜３０と封入部材３５との屈折率の差は、０．２以下であることが好ましい。透明膜３０と封入部材３５との屈折率が異なるほど、検体５０を透過した光の直進性が低下して画像の分解能が低下する。この観点から、透明膜３０と封入部材３５との屈折率の差を略同等とすることにより、検体５０を透過した光の直進性が確保されるので、検体５０を高分解能で撮像することが可能となる。
　また、電子プレパラート１において、高分解能の撮影画像を取得するという観点から、入射光は拡散することなく平行光で検体５０およびイメージセンサ１０の受光面に到達されることが好ましい。この観点から、検体５０とイメージセンサ１０の受光面との距離は短いほうが好ましい。より具体的には透明膜３０の膜厚は、行列状に配置された複数の画素１００の配列ピッチと同程度またはそれ以下であることが好ましい。これにより、イメージセンサ１０の画像分解能を低下させることなく、イメージセンサ１０の画像分解能を反映した画像を取得することが可能となる。
　また、透明膜３０の膜厚は、１μｍ以下であることが、さらに好ましい。これにより、波長帯域が３００ｎｍ～８００ｎｍである可視光領域におけるイメージセンサ１０の高い画像分解能を低下させることなく、イメージセンサ１０の高い画像分解能を反映した高精度な画像を取得することが可能となる。
　また、透明膜３０は、封入部材３５と化学反応せずに接していてもよい。これにより、透明膜３０の変色および変質が抑制され、検体５０を透過した光の低損失性および検体５０の長期保存が可能となる。
　また、透明膜３０は、封入部材３５の希釈溶解剤に溶解しない材料で構成されていることが好ましい。封入部材３５の希釈溶解剤は、例えば、キシレン系溶剤である。これにより、透明膜３０が、プレパラート６０の形成過程において封入部材３５の希釈溶解剤により変質することが抑制される。よって、検体５０を透過した光の低損失性および検体５０の長期保存が可能となる。
　透明膜３０の材料としては、プラスチック樹脂フィルム、無機ガラス系フィルム、あるいはコンポジット材料ガラスフィルムが例示される。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラート１によれば、高額な顕微鏡画像撮影装置を用いることなく、イメージセンサ１０自体で画像信号（電子信号）の出力ができ、観察に要するコスト（検査コスト）を大きく低減させることができる。つまり、本実施の形態に係る電子プレパラート１は、高度な病理診断を広く普及させることができる。
　また、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、上記のような特徴を有する透明膜３０が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。透明膜３０を介さずに、イメージセンサ１０の受光面と封入部材３５とが接した場合、当該受光面と封入部材３５とが密着してしまう。これにより、上記受光面が封入部材３５により応力を受けることにより、当該受光面が変形または変質する可能性がある。また、上記受光面と封入部材３５とを分離する場合にも、当該受光面が変形または変質する可能性がある。これに対し、イメージセンサ１０の受光面と封入部材３５との間に透明膜３０が介在することにより、上記のような受光面の変形または変質を防止することが可能となる。
　また、検体５０は、透明膜３０、スライドガラス２０および封入部材３５によって保護されるため、検体５０の劣化を防止することができる。つまり、検体５０を、プレパラート６０という形態で保管することにより、長期保管後でも高精度な再検査が可能となる。
　［２．電子プレパラートの組み立て方法］
　次に、実施の形態に係る電子プレパラート１の組み立て方法を、図７および図８を用いて説明する。
　図７は、実施の形態１に係るプレパラートの形成方法を説明する工程図である。また、図８は、実施の形態１に係る電子プレパラートの組み立て方法を説明する工程図である。
　まず、図７の（ａ）に示すように、検体５０の前処理を行う（検体準備ステップ）。一例とて、採取した検体を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍ程度から十数μｍ程度の所望の厚さ薄切りし、パラフィンを取り除いた検体５０を、スライドガラス２０の表面に配置する。
　次に、図７の（ｂ）に示すように、検体５０をスライドガラス２０ごと、染色液に浸漬する。これにより、図７の（ｃ）に示すように、検体５０が染色される。
　次に、図７の（ｄ）に示すように、検体５０に封入剤を塗布することで、検体５０を覆うように封入部材３５を配置する（封入ステップ）。
　次に、図７の（ｅ）に示すように、透明膜３０の原型である透明シートをスライドガラス２０の面方向に引き延ばしながら、スライドガラス２０表面の中央領域および封入部材３５に密着させることにより、当該透明シートよりも膜厚が小さい透明膜３０をスライドガラス２０表面に配置する（透明膜配置ステップ）。つまり、検体５０および封入部材３５を、透明膜３０とスライドガラス２０とで挟み込むようにスライドガラス２０表面に透明膜３０を配置する。これにより、図７の（ｆ）に示すように、スライドガラス２０と一体化され、外気と遮断するように密封されたプレパラート６０が形成される。なお、透明シートを引き延ばず具体的方法として、ローリング方式を用いてもよい。
　次に、プレパラート６０とイメージセンサ１０とを密着固定させる。図８に示すように、イメージセンサ１０の受光面と検体５０とで透明膜３０を挟むように、スライドガラス２０とイメージセンサ１０とを着脱可能に固定する（固定ステップ）。具体的には、プレパラート６０の検体５０、封入部材３５および透明膜３０が配置された表面側を基材４０Ｂ側に向け、プレパラート６０の裏面側を基材４０Ａ側に向け、基材４０Ａとイメージセンサ１０が凹部４２５に嵌め込まれた基材４０Ｂとで、プレパラート６０を挟むように固定する。このとき、プレパラート６０を平面視した状態で基材４０Ａの開口４０２と検体５０との位置が一致するようプレパラート６０、基材４０Ａおよび基材４０Ｂの位置関係を調整する。この状態で、係止部４０１の爪部分を、下部プレート４１０の中央の凹部分に嵌め込む。これにより、イメージセンサ１０と検体５０および封入部材３５とは、直接接しない状態で透明膜３０のみを介して近接しており、接合されていない。よって、イメージセンサ１０とプレパラート６０とは、着脱可能に固定されている。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラートの組み立て方法によれば、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、上記のような特徴を有する透明膜３０が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。
　また、一旦固定されたイメージセンサ１０とプレパラート６０とを、基材４０Ａと基材４０Ｂとを分離することで、イメージセンサ１０の受光面を損傷させることなく分離できるので、１つのイメージセンサ１０を、多数のプレパラート６０に適用させることが可能となる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。
　［３．電子プレパラートの組み立てセット］
　なお、本実施の形態１に係る電子プレパラート１は、プレパラート６０、イメージセンサ１０、ならびに基材４０Ａおよび基材４０Ｂが組み上げられた完成品の形態であるが、本発明は、当該形態に限られず、プレパラート６０、イメージセンサ１０および上記固定部材を組み上げる前の態様である電子プレパラート組み立てセットを含む。
　つまり、本実施の形態の変形例に係る電子プレパラート組み立てセットは、検体５０を支持するためのスライドガラス２０と、検体５０を封入するための封入部材３５と、検体５０および封入部材３５をスライドガラス２０とで挟み込むための透明膜３０と、検体５０を透過した光を透明膜３０を介して受光するためのイメージセンサ１０と、スライドガラス２０とイメージセンサ１０とを着脱可能に固定するための基材４０Ａおよび４０Ｂとを備える。
　上記電子プレパラート組み立てセットの上記パーツを組み上げることにより、実施の形態１に係る電子プレパラート１が作製され、電子プレパラート１と同様の効果が奏される。
　［４．電子プレパラートの撮像システム］
　次に、電子プレパラート１の撮像システムについて説明する。
　［４－１．ソケット］
　図９は、実施の形態１に係る電子プレパラートが組み込まれたソケットの外観斜視図である。同図には、電子プレパラート１が、ソケット７０に載置された状態が示されている。ソケット７０は、ソケット基材７１および７２と、係合部７３と、ヒンジ７６とを備える。
　ソケット基材７１には、電子プレパラート１の基材４０Ａを挿入可能な開口７５と、ソケット基材７２とでスライドガラス２０を押さえる押圧部７４とが設けられている。
　ソケット基材７２には、係合部７３の爪を嵌め込むことが可能な凹部７７が設けられている。なお、図示していないが、ソケット基材７２には、電子プレパラート１の基材４０Ｂに設けられた外部接続端子と電気的に接続された電気配線が、電子プレパラート１が載置される表面（上面）から裏面（下面）にわたり設けられている。そして、ソケット基材７２の下面には、上記電気配線を介してイメージセンサ１０の画像信号を外部測定機器へと伝達するための外部接続端子が設けられている。
　上記構成により、図９の状態からヒンジ７６を回転中心としてソケット基材７１を回転させ、係合部７３の爪を凹部７７に嵌め込むことにより、ソケット基材７１がソケット基材７２に固定される。これにより、電子プレパラート１が、ソケット基材７１および２の間において固定される。この状態で、開口７５および開口４０２を介して、入射光をイメージセンサ１０の受光面に到達させることが可能となる。
　［４－２．画像取得装置］
　図１０Ａは、実施の形態１に係る画像取得装置の開放時の外観斜視図であり、図１０Ｂは、実施の形態１に係る画像取得装置の密閉時の外観斜視図である。図１０Ａは、本体部８２に設けられたステージ８４に、ソケット７０（電子プレパラート１を含む）が装填された状態を示している。ステージ８４は、ソケット７０が着脱可能に接続されるように構成されている。画像取得装置８０は、光源８３を有しており、ステージ８４の姿勢を変化させることにより、複数の異なる照射方向から電子プレパラート１を照射することが可能である。また、画像取得装置８０は、開閉可能な蓋部８１を有している。蓋部８１を閉じることにより、図１０Ｂに示すように、画像取得装置８０の内部に暗室を形成することが可能となる。
　図１１は、実施の形態１に係る画像取得装置の機能ブロック図である。画像取得装置８０は、ソケット７０に装填された電子プレパラート１のイメージセンサ１０に、検体５０を透過した光を入射させるための光源８３を備えている。
　また、画像取得装置８０は、制御装置８５（コンピュータ）を備えており、制御装置８５は、制御部８６と、画像処理部８７と、メモリ８８とを備えている。
　制御部８６は、イメージセンサ１０および光源８３を制御することにより、検体５０の撮像をイメージセンサ１０に行わせる。
　なお、イメージセンサ１０は、ソケット７０に装填されると、基材４０Ｂおよびソケット基材７２の各端子および電気配線を介して制御装置８５に接続されている。
　撮像によって取得された画像データは、画像処理部８７による合成および画素補間の処理を受ける。これらの処理により、高い分解能を有する検体５０の撮影画像が生成される。この撮影画像は、例えば、ディスプレイ９０に表示され、メモリ８８またはデータベース９１に保存される。
　（実施の形態２）
　本実施の形態に係る電子プレパラート、固体撮像素子およびその組み立て方法は、実施の形態１に係る電子プレパラートおよび固体撮像素子と比較して、透明膜３０の配置構成および形成工程が異なる。以下、本実施の形態に係る電子プレパラート、固体撮像素子およびその組み立て方法について、実施の形態１に係る電子プレパラート１、イメージセンサ１０およびその組み立て方法と異なる点を中心に説明する。
　［５．電子プレパラートの構成］
　図１２は、実施の形態２に係る電子プレパラートの断面図である。図１２に示すように、本実施の形態に係る電子プレパラート２は、イメージセンサ１０と、支持基板２１と、透明膜３０と、封入部材３５とを備える。以下、電子プレパラート２の構成要素について説明する。
　支持基板２１は、表面および裏面を有する基板である。なお、支持基板２１は、透明である必要はなく、なくてもよい。
　検体５０は、透明膜３０のイメージセンサ１０と接する面と反対側の面上であって、イメージセンサ１０の受光面の上方に配置されている。
　封入部材３５は、透明膜３０のイメージセンサ１０と接する面と反対側の面上に配置された検体５０を覆うように配置されている。
　透明膜３０は、イメージセンサ１０の受光面を密封するよう、イメージセンサ１０に貼り付けられている。
　なお、封入部材３５および透明膜３０の材料、物性、および構造は、実施の形態１に係る封入部材３５および透明膜３０のそれらと同様である。
　図１２に示すように、支持基板２１、イメージセンサ１０、透明膜３０、検体５０、および封入部材３５が、この順で配置され、これらが固定されている。なお、本実施の形態に係る電子プレパラート２は、電子プレパラート１が有する固定部材は不要である。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラート２によれば、高額な顕微鏡画像撮影装置を用いることなく、イメージセンサ１０自体で画像信号（電子信号）の出力ができ、観察に要するコスト（検査コスト）を大きく低減させることができる。つまり、本実施の形態に係る電子プレパラート２は、高度な病理診断を広く普及させることができる。
　また、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、透明膜３０が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。更に、検体を保護するためにカバーガラスで最表面を被覆する構成をとることも可能である。
　［６．電子プレパラートの組み立て方法］
　次に、実施の形態２に係る電子プレパラート２の組み立て方法を説明する。
　まず、透明膜３０の原型である透明シートを、イメージセンサ１０の受光面方向に引き延ばしながら当該受光面に密着させることにより、当該透明シートよりも膜厚が小さい透明膜３０を、当該受光面上に配置する（透明膜配置ステップ）。つまり、上記受光面を、透明膜３０の裏面で密封するように当該受光面上に透明膜３０を配置する。
　次に、検体５０の前処理を行う（検体準備ステップ）。一例とて、採取した検体を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍ程度から数十μｍ程度の所望の厚さ薄切りし、パラフィンを取り除いた検体５０を、透明膜３０の表面に配置する。
　次に、検体５０を、イメージセンサ１０および透明膜３０ごと染色液に浸漬する。これにより、検体５０が染色される。
　最後に、検体５０に封入剤を塗布することで、検体５０を覆うように封入部材３５を配置する（封入ステップ）。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラートの組み立て方法によれば、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、透明膜３０が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。
　また、一旦固定されたイメージセンサ１０と検体５０とを、イメージセンサ１０の受光面を損傷させることなく分離できるので、１つのイメージセンサ１０を、多数の検体５０に適用させることが可能となる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。
　（実施の形態３）
　本実施の形態に係る電子プレパラート、固体撮像素子およびその組み立て方法は、実施の形態１に係る電子プレパラートおよび固体撮像素子と比較して、検体５０とイメージセンサ１０との間の配置される部材の配置構成および形成工程が異なる。以下、本実施の形態に係る電子プレパラート、固体撮像素子およびその組み立て方法について、実施の形態１に係る電子プレパラート１、イメージセンサ１０およびその組み立て方法と異なる点を中心に説明する。
　［７．電子プレパラートの構成］
　図１３は、実施の形態３に係る電子プレパラートの外観斜視図である。また、図１４Ａは、実施の形態３に係る電子プレパラートの第１の断面図であり、図１４Ｂは、実施の形態３に係る電子プレパラートの第２の断面図である。具体的には、図１４Ａは、図１３の１４Ａ－１４Ａ線で切断した場合の断面図であり、図１４Ｂは、図１３の１４Ｂ－１４Ｂ線で切断した場合の断面図である。
　図１３、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、本実施の形態に係る電子プレパラート３は、イメージセンサ（固体撮像素子）１０と、スライドガラス２０と、透明オイル層３６と、基材４０Ａおよび４０Ｂとを備える。スライドガラス２０、透明オイル層３６および検体５０は、プレパラートを構成する。また、基材４０Ａおよび４０Ｂは、固定部材を構成する。
　本実施の形態に係る電子プレパラート３は、本実施の形態１に係る電子プレパラート１と比較して、封入部材３５が配置されていない点および透明膜３０の代わりに透明オイル層３６が配置されている点が構成として異なる。
　透明オイル層３６は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、イメージセンサ１０の受光面に塗布された不揮発性の透明部材である。また、透明オイル層３６は、検体５０を、スライドガラス２０とで挟み込んでいる。透明オイル層３６は、入射光を低損失で透過し、検体５０が外部環境により経時変化するのを防止する機能を有する。透明オイル層３６の構成については、後述する７－２．透明オイル層の構成において詳細に説明する。
　また、固定部材およびイメージセンサ１０の構成については、実施の形態１に係るそれらと同様であるので、ここでは説明を省略する。
　［７－１．各構成要素の配置関係］
　図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、イメージセンサ１０、透明オイル層３６、検体５０、およびスライドガラス２０が、この順で、基材４０Ｂと基材４０Ａとの間に配置され、基材４０Ａが基材４０Ｂを係止することにより、これらが固定される。具体的には、係止部４０１の爪部分が下部プレート４１０の中央の凹部分に嵌め込まれることで、これらが固定される。ここで、イメージセンサ１０と検体５０とは直接接しておらず、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間は、透明オイル層３６のみで満たされている。言い換えると、イメージセンサ１０の受光面は、透明オイル層３６の検体５０と接触する面と反対側の面で透明オイル層３６と接触している。これにより、イメージセンサ１０と検体５０が配置されたスライドガラス２０とは、基材４０Ｂおよび基材４０Ａからなる固定部材により、着脱可能に固定される。
　また、図１４Ｂに示すように、イメージセンサ１０の端部に形成された樹脂凸部（図５の樹脂凸部１６）が、スライドガラス２０に形成された溝に嵌め込まれることで、スライドガラス２０とイメージセンサ１０の受光面との位置が固定される。
　本実施の形態に係るイメージセンサ１０は、実施の形態１に係るイメージセンサ１０と同様の構成を有するが、透明オイル層３６と接する受光面は表面処理として親油性処理（撥水性処理）されていることが好ましい。受光面の親油性処理としては、特に限定されないが、例えば、当該受光面の酸素プラズマ処理（プラズマ処理）などが挙げられる。これにより、撥水性を有する透明オイル層３６の油脂成分が、イメージセンサ１０の受光面に一様に濡れる。これにより、上記受光面と透明オイル層３６との接触界面において空気が介在しない。よって、検体５０を透過した入射光は、上記接触界面において空気を通過しないので、入射光の直進性および低損失性が確保される。
　更に、上記表面処理を行う場合は、イメージセンサ１０にはマイクロレンズ（トップレンズ）を設置していないことがより好ましい。これにより、有機材料等で形成したマイクロレンズに生じるプラズマダメージ（表面劣化、形状劣化、等）を防ぎ、これが原因となるイメージセンサ１０の画質不良等を防ぐことができる。
　なお、本発明では、透明オイル層３６（または透明膜３０）と接する受光面の表面処理は、親油性処理（撥水性処理）に限定されるものはなく、透明オイル層３６（または透明膜３０）の物性（材質）等に応じた表面処理(一例として、親水性処理)を行うこともできる。
　なお、本発明では、受光面の表面処理は酸素プラズマ処理（プラズマ処理）に限定されるものではなく、その他の表面処理（一例として、薬液等の塗布、噴霧、または噴射の処理等）を用いることもできる。
　なお、上記表面処理は、実施形態１、２で説明した透明膜３０と接する受光面に行うことも出来る。
　なお、検体５０とイメージセンサ１０の受光面との間に、透明オイル層３６に加えて、実施の形態１に係る封入部材３５が介在していてもよい。
　［７－２．透明オイル層の構成］
　ここで、図１３、図１４Ａおよび図１４Ｂを参照しながら、本実施の形態に係る電子プレパラート３において、イメージセンサ１０と検体５０が配置されたスライドガラス２０とを着脱可能に固定でき、かつ、高い撮像精度を有することができるための透明オイル層３６の構成について説明する。
　透明オイル層３６は、イメージセンサ１０の受光面に配置され、当該受光面を密封する不揮発性の透明部材であり、撥水性の油脂材料で構成されている。また、透明オイル層３６は、イメージセンサ１０の受光面から除去可能に配置されている。
　言い換えると、透明オイル層３６は、検体５０およびイメージセンサ１０の受光面に密着するように配置されている。さらに、透明オイル層３６は、検体５０およびイメージセンサ１０の受光面の凹凸に従って、密着面で自在に変形可能な伸縮性、またはヌレ性を有している。
　また、透明オイル層３６は、検体５０を、スライドガラス２０とで覆うことが必要である。これにより、検体５０をスライドガラス２０に保持させたまま、変質させずに長期保存することが可能となる。
　また、透明オイル層３６は、可視光（波長３００ｎｍ～８００ｍ）範囲において、スライドガラス２０の光透過率よりも高いことが好ましく、８０％の光透過率を有することが好ましい。これにより、検体５０を透過した光を、低損失でイメージセンサ１０に到達させることが可能となる。
　また、電子プレパラート３において、高分解能の撮影画像を取得するという観点から、入射光は拡散することなく平行光で検体５０およびイメージセンサ１０の受光面に到達されることが好ましい。この観点から、検体５０とイメージセンサ１０の受光面との距離は短いほうが好ましい。より具体的には、透明オイル層３６の膜厚は、行列状に配置された複数の画素１００の配列ピッチと同程度またはそれ以下であることが好ましい。これにより、イメージセンサ１０の画像分解能を低下させることなく、イメージセンサ１０の画像分解能を反映した画像を取得することが可能となる。
　また、透明オイル層３６の膜厚は、１μｍ以下であることが、さらに好ましい。これにより、波長帯域が３００ｎｍ～８００ｎｍである可視光領域におけるイメージセンサ１０の高い画像分解能を低下させることなく、イメージセンサ１０の高い画像分解能を反映した高精度な画像を取得することが可能となる。
　透明オイル層３６は、不揮発性の油脂であり、好ましくは、第三石油類等の油脂が例示される。
　本実施の形態では、検体５０とイメージセンサ１０の受光面との間には、透明オイル層３６のみが介在し、封入部材３５を介在しない。これにより、実施の形態１および２と比較して、検体５０とイメージセンサ１０の受光面との間に、媒質の異なる層は透明オイル層３６のみであり、媒質の異なる層数が低減される。よって、入射光の直進性および低損失性が確保される。
　また、実施の形態１に係る透明膜３０を有する構造において、封入部材３５を配置せずに検体５０を透明膜３０のみで覆った場合、検体５０の表面凹凸により、透明膜３０と検体５０との接触界面において空気を含んでしまう場合がある。ここで、スライドガラス２０の屈折率は、例えば、１．４５であり、検体５０の屈折率は、例えば、１．３以上であり、透明膜３０の屈折率は、例えば、１．４５以上である。この場合には、検体５０を透過した入射光は、上記接触界面における空気（屈折率＝１）により屈折してしまう可能性がある。
　これに対して、本実施の形態に係る透明オイル層３６は、常温では液相状態であるため、検体５０との接触界面において、検体５０に表面凹凸が存在した場合でも、当該接触界面には空気は介在せず透明オイル層３６が充填される。これにより、検体５０を透過した入射光は、上記接触界面において空気を通過しないので入射光の直進性および低損失性が確保される。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラート３によれば、高額な顕微鏡画像撮影装置を用いることなく、イメージセンサ１０自体で画像信号（電子信号）の出力ができ、観察に要するコスト（検査コスト）を大きく低減させることができる。つまり、本実施の形態に係る電子プレパラート３は、高度な病理診断を広く普及させることができる。
　また、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、上記のような特徴を有する透明オイル層３６が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。透明オイル層３６を介さずに、イメージセンサ１０の受光面と検体５０またはその封入部材とが接した場合、上記受光面が検体５０またはその封入部材により応力を受けることにより、当該受光面が変形または変質する可能性がある。また、上記受光面と検体５０またはその封入部材とを分離する場合にも、当該受光面が変形または変質する可能性がある。これに対し、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に透明オイル層３６が介在することにより、上記のような受光面の変形または変質を防止することが可能となる。
　また、検体５０は、透明オイル層３６およびスライドガラス２０によって保護されるため、検体５０の劣化を防止することができる。
　［８．電子プレパラートの組み立て方法］
　次に、実施の形態３に係る電子プレパラート３の組み立て方法を、図１５を用いて説明する。
　図１５は、実施の形態３に係るプレパラートの形成方法を説明する工程図である。
　まず、図１５の（ａ１）に示すように、検体５０の前処理を行う（検体準備ステップ）。一例とて、採取した検体を脱水し、パラフィンにより包埋処理を行った後、数μｍ程度から十数μｍ程度の所望の厚さ薄切りし、パラフィンを取り除いた検体５０を、スライドガラス２０の表面に配置する。
　次に、図１５の（ｂ１）に示すように、検体５０をスライドガラス２０ごと、染色液に浸漬する。これにより、図１５の（ｃ１）に示すように、検体５０が染色される。
　一方、図１５の（ａ２）に示すように、イメージセンサ１０の受光面上に、透明オイル３６Ａを滴下する。ここで、透明オイル３６Ａの材料としては、不揮発性の油脂が挙げられ、好ましくは、第三石油類等の油脂が例示される。
　次に、図１５の（ｂ２）に示すように、透明オイル３６Ａを上記受光面に滴下した後に、所定の時間経過させることにより、または、スピンコートなどにより、上記受光面に透明オイル３６Ａを均等分散させる。つまり、図１５の（ａ２）および（ｂ２）では、上記受光面を、撥水性の油脂材料で構成された透明オイル層３６の裏面で密封するように、当該受光面上に透明オイル層３６部材を配置する（透明部材配置ステップ）。
　次に、図１５の（ｄ）に示すように、スライドガラス２０の検体５０が配置された面と、透明オイル層３６が配置されたイメージセンサ１０の受光面とを重ね合わせる。つまり、透明オイル層３６の表面に検体５０を配置する（透明部材配置ステップ）。
　上述した工程により、図１５の（ｅ）に示すように、透明オイル層３６、検体５０、およびスライドガラス２０が、この順で重ね合わされ、外気と遮断するように密封されたプレパラート６１が形成される。
　なお、図１５の（ｂ２）に示された、透明オイル３６Ａを上記受光面に滴下する工程の代わりに、スライドガラス２０に配置された検体５０に透明オイル３６Ａを滴下してもよい。これにより、検体５０を覆うように、検体５０上に透明オイル３６Ａを均等分散させる。そして、スライドガラス２０の検体５０および透明オイル３６Ａが配置された面と、イメージセンサ１０の受光面とを重ね合わせてもよい。
　次に、イメージセンサ１０およびプレパラート６１を、基材４０Ａと基材４０Ｂとで挟み込むことにより固定する。これにより、イメージセンサ１０と検体５０とは、直接接しない状態で透明オイル層３６のみを介して近接しており、接合されていない。よって、イメージセンサ１０と検体５０が配置されたスライドガラス２０とは、着脱可能に固定されている。
　以上、本実施の形態に係る電子プレパラートの組み立て方法によれば、イメージセンサ１０の受光面と検体５０との間に、上記のような特徴を有する透明オイル層３６が介在するので、イメージセンサ１０の高い撮像精度を有しつつイメージセンサ１０の損傷を防止できる。
　また、一旦固定されたイメージセンサ１０と検体５０が配置されたスライドガラス２０とを、基材４０Ａと基材４０Ｂとを分離することで、イメージセンサ１０の受光面を損傷させることなく分離できるので、１つのイメージセンサ１０を、多数の検体５０に適用（リユース）させることが可能となる。よって、低コストで高い画像精度を有する検体観測データを取得することが可能となる。
　１つのイメージセンサ１０を、多数の検体５０に適用（リユース）させる例として以下の態様が挙げられる。
　まず、上述した電子プレパラートの組み立て工程を経ることにより、基材４０Ａおよび基材４０Ｂで一体化されたイメージセンサ１０およびプレパラート６１の撮像を実行する。
　次に、基材４０Ａおよび基材４０Ｂを、イメージセンサ１０およびプレパラート６１から外す。この状態で、イメージセンサ１０と検体５０が配置されたスライドガラス２０とは、透明オイル層３６のみを介して結合されているため、イメージセンサ１０と検体５０とを容易に分離することが可能となる。この撮像が終了した検体５０上に封入剤を滴下し、かつ、検体５０をスライドガラス２０とカバーガラスとで挟み込むことにより、撮像済みの検体５０は保管可能な状態となる。保管された検体５０を再撮像する場合には、キシレンなどの溶媒により封入剤を溶解させて除去した検体５０およびスライドガラス２０を、透明オイル層３６が塗布されたイメージセンサ１０に重ね合わせる。
　一方、検体５０が配置されたスライドガラス２０と分離されたイメージセンサ１０の受光面には透明オイル３６Ａが残存しているが、洗浄は不要である。この状態で、または、当該受光面に透明オイル３６Ａを滴下した状態で、新たな検体５０が配置されたスライドガラス２０と重ね合わせる。そして、重ね合わされたイメージセンサ１０、新たな検体５０およびスライドガラス２０と、基材４０Ａと基材４０Ｂとが着脱可能に一体化された電子プレパラート３の撮像を実行する。
　以下、上記組み立て、撮像、分離、保管、を繰り返すことにより１つのイメージセンサ１０を、多数の検体５０に適用（リユース）することが可能となる。
　［９．電子プレパラートの組み立てセット］
　なお、本実施の形態３に係る電子プレパラート３は、プレパラート６１、イメージセンサ１０、ならびに基材４０Ａおよび基材４０Ｂが組み上げられた完成品の形態であるが、本発明は、当該形態に限られず、プレパラート６１、イメージセンサ１０および上記固定部材を組み上げる前の態様である電子プレパラート組み立てセットを含む。
　つまり、本実施の形態の変形例に係る電子プレパラート組み立てセットは、検体５０を支持するためのスライドガラス２０と、検体５０をスライドガラス２０とで挟み込むための透明オイル３６Ａと、検体５０を透過した光を、透明オイル層３６を介して受光するためのイメージセンサ１０と、スライドガラス２０とイメージセンサ１０とを着脱可能に固定するための基材４０Ａおよび４０Ｂとを備える。
　上記電子プレパラート組み立てセットの上記パーツを組み上げることにより、実施の形態３に係る電子プレパラート３が作製され、電子プレパラート３と同様の効果が奏される。
　なお、電子プレパラート３の撮像システムは、実施の形態１に係る電子プレパラート１の撮像システムと同様の構成であるため、説明を省略する。
　（その他の実施の形態）
　なお、本発明に係る電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法は、実施の形態１～３に限定されるものではない。各実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、各実施の形態に対して本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本実施の形態に係る電子プレパラートまたは固体撮像素子を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
　例えば、本発明に係るイメージセンサ１０は、光電変換膜１０４を用いた光電変換膜積層型イメージセンサに限定されず、以下に示すようなＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、または、その他のイメージセンサであってもよい。ＣＣＤイメージセンサおよびＣＭＯＳイメージセンサは、表面照射型または裏面照射型のいずれであってもよい。
　図１６Ａは、ＣＣＤイメージセンサの構造を示す断面図である。図１６Ａに示すように、ＣＣＤイメージセンサ１２０は、基板１２２と、基板１２２の上の絶縁層１２３と、絶縁層１２３内に形成された配線１２４とを有している。基板１２２には、複数のフォトダイオード１２１が形成されている。また、配線１２４上には、遮光層（図示せず）が形成される。また、各トランジスタの図示は省略している。また、表面照射型のＣＭＯＳイメージセンサにおけるフォトダイオード近傍の断面構造は、図１６ＡのＣＣＤイメージセンサ１２０におけるフォトダイオード近傍の断面構造と同様である。
　図１６Ｂは、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサの構造を示す断面図である。図１６Ｂに示すように、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ１１０は、基板１１３と、基板１１３の下方の絶縁層１１２と、絶縁層１１２内に形成された配線１１４とを有している。基板１１３には、複数のフォトダイオード１１１が形成されている。同図に示すように、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ１１０では、斜め入射の場合であっても、透過光が配線１１４により遮られることがないという利点を有している。なお、基板１１３に発生するノイズを低減するため、基板１１３のうちフォトダイオード１１１が形成されていない領域に遮光層が形成されてもよい。
　本開示に係る電子プレパラート、固体撮像素子、電子プレパラート組み立てセット、および電子プレパラートの組み立て方法は、高画質の画像撮像を低コストで実現できるため、例えば、病理検体の検査に有用である。
　１、２、３　　電子プレパラート
　１０　　イメージセンサ（固体撮像素子）
　１１　　半導体チップ
　１１Ａ　　撮像領域
　１２　　パッケージ基板
　１３　　ワイヤ
　１４、１５　　電極パッド
　１６　　樹脂凸部
　２０　　スライドガラス
　２１　　支持基板
　３０　　透明膜
　３５　　封入部材
　３６　　透明オイル層
　３６Ａ　　透明オイル
　４０Ａ、４０Ｂ　　基材
　５０　　検体
　６０、６１　　プレパラート
　７０　　ソケット
　７１、７２　　ソケット基材
　７３　　係合部
　７４　　押圧部
　７５、４０２　　開口
　７６　　ヒンジ
　７７、４２５　　凹部
　８０　　画像取得装置
　８１　　蓋部
　８２、４００　　本体部
　８３　　光源
　８４　　ステージ
　８５　　制御装置
　８６　　制御部
　８７　　画像処理部
　８８　　メモリ
　９０　　ディスプレイ
　９１　　データベース
　１００　　画素
　１０１　　半導体基板
　１０２　　配線層
　１０３Ａ　　画素電極
　１０３Ｂ　　ダミー電極
　１０４　　光電変換膜
　１０５　　透明電極
　１１０　　ＣＭＯＳイメージセンサ
　１１１、１２１　　フォトダイオード
　１１２、１２３　　絶縁層
　１１３、１２２　　基板
　１１４、１２４　　配線
　１２０　　ＣＣＤイメージセンサ
　４０１　　係止部
　４１０　　下部プレート
　４２０　　上部プレート
　４２６　　ガイド

Claims (27)

  1. 　受光面を有し、当該受光面の上方に配置された検体を透過した光を、前記受光面で受光する固体撮像素子と、
    　前記受光面に配置され、前記受光面を密封する除去可能な不揮発性の透明部材とを備える
    　電子プレパラート。
  2. 　前記透明部材は、前記受光面を密封する透明膜であり、
    　さらに、
    　前記透明部材の前記受光面と反対側の面上であって、前記受光面の上方に配置された前記検体を封入するように、前記面上に配置された揮発性の封入部材を備える
    　請求項１に記載の電子プレパラート。
  3. 　前記透明部材及び前記封入部材の屈折率の差は、０．２以下である
    　請求項２に記載の電子プレパラート。
  4. 　前記透明部材は、前記封入部材と化学反応せずに接している
    　請求項２または３に記載の電子プレパラート。
  5. 　前記透明部材は、前記封入部材の希釈溶解剤に溶解しない材料で構成されている
    　請求項４に記載の電子プレパラート。
  6. 　前記透明部材は、前記希釈溶解剤であるキシレンまたはピネン化合物系溶剤に溶解しない材料で構成されている
    　請求項５に記載の電子プレパラート。
  7. 　前記透明部材は、撥水性の油脂材料で構成されている
    　請求項１に記載の電子プレパラート。
  8. 　前記受光面と前記検体との間は、前記透明部材のみで満たされている
    　請求項７に記載の電子プレパラート。
  9. 　前記受光面は、親油性の表面である
    　請求項７または８に記載の電子プレパラート。
  10. 　さらに、
    　互いに対向する第１主面および第２主面を有する透明基板と、
    　前記透明基板と前記固体撮像素子とを、互いに着脱可能に固定する固定部材とを備え、
    　前記固体撮像素子は、
    　前記第２主面側から前記第１主面側へ入射し前記検体を透過した光を、前記透明部材を介して前記受光面で受光する
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の電子プレパラート。
  11. 　前記固定部材は、
    　前記固体撮像素子で生成された画像信号を伝達するための信号入力端子と、前記電子プレパラートの外部へ前記画像信号を出力する外部接続端子とを電気的に接続する電気配線が形成された第１基材と、
    　入射光を前記検体へ案内するための開口が設けられた第２基材とを備え、
    　前記固体撮像素子、前記透明部材、前記検体、および前記透明基板は、この順で、前記第１基材と前記第２基材との間に配置され、前記第１基材および前記第２基材の一方が他方を係止することにより固定される
    　請求項１０に記載の電子プレパラート。
  12. 　前記透明部材は、８０％以上の可視光透過率を有する
    　請求項１～１１のいずれか１項に記載の電子プレパラート。
  13. 　前記固体撮像素子の前記受光面には、複数の画素が行列状に配置されており、
    　前記透明部材の膜厚は、前記複数の画素の配列ピッチと同程度またはそれ以下である
    　請求項１～１２のいずれか１項に記載の電子プレパラート。
  14. 　前記透明部材の膜厚は、１μｍ以下である
    　請求項１３に記載の電子プレパラート。
  15. 　撮像対象物を透過した光を受光する固体撮像素子であって、
    　前記撮像対象物と対向する除去可能な不揮発性の透明部材の面と反対側の面で当該透明部材と接触する受光面と、
    　前記受光面に行列状に配置された複数の画素とを備える
    　固体撮像素子。
  16. 　前記受光面は、親油性の表面である
    　請求項１５に記載の固体撮像素子。
  17. 　前記固体撮像素子は、マイクロレンズを設置していない
    　請求項１６に記載の固体撮像素子。
  18. 　前記透明部材の膜厚は、前記複数の画素の配列ピッチと同程度またはそれ以下である
    　請求項１５～１７のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
  19. 　前記複数の画素のそれぞれは、
    　半導体基板の上に形成された配線層と、
    　前記配線層の上に形成された画素電極と、
    　前記画素電極の上に形成された光電変換膜と、
    　前記光電変換膜の上に形成された透明電極とを備える
    　請求項１５～１８のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
  20. 　前記固体撮像素子は、ＣＣＤイメージセンサ、または、ＣＭＯＳイメージセンサである
    　請求項１５～１８のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
  21. 　検体を支持するための透明基板と、
    　前記検体を、前記透明基板とで挟み込むための不揮発性の透明部材と、
    　前記検体を透過した光を、前記透明部材を介して受光するための固体撮像素子と、
    　前記透明基板と前記固体撮像素子とを着脱可能に固定するための固定部材とを備える
    　電子プレパラート組み立てセット。
  22. 　検体と当該検体を撮像する固体撮像素子とが固定配置された電子プレパラートの組み立て方法であって、
    　前記検体を準備する検体準備ステップと、
    　前記検体と前記固体撮像素子の受光面との間であって、前記受光面と接するように除去可能な不揮発性の透明部材を配置する透明部材配置ステップと、
    　前記検体と前記固体撮像素子とを着脱可能に固定する固定ステップとを含む
    　電子プレパラートの組み立て方法。
  23. 　さらに、
    　前記検体準備ステップと前記固定ステップとの間に、前記検体を封入するように封入部材を配置する封入ステップを含み、
    　前記透明部材配置ステップでは、前記検体および前記封入部材と、前記固体撮像素子の受光面との間であって、前記受光面と接するように前記透明部材である透明膜を配置する
    　請求項２２に記載の電子プレパラートの組み立て方法。
  24. 　前記検体準備ステップでは、透明基板の第１主面上に前記検体を配置し、
    　前記封入ステップでは、前記透明基板の第１主面上に、前記検体を覆うように前記封入部材を配置し、
    　前記透明部材配置ステップでは、前記検体および前記封入部材を、前記透明部材と前記透明基板とで挟み込むように前記第１主面上に前記透明部材を配置し、
    　前記固定ステップでは、前記受光面と前記検体とで前記透明部材を挟むように、前記透明基板と前記固体撮像素子とを着脱可能に固定する
    　請求項２３に記載の電子プレパラートの組み立て方法。
  25. 　前記透明部材配置ステップでは、前記透明膜の原型である透明シートを前記透明基板の面方向に引き延ばしながら、前記第１主面の一部および前記封入部材に密着させることにより、前記透明シートよりも膜厚が小さい前記透明膜を前記第１主面上に配置する
    　請求項２４に記載の電子プレパラートの組み立て方法。
  26. 　前記透明部材配置ステップでは、前記受光面を、前記透明膜の裏面で密封するように前記受光面上に前記透明膜を配置し、
    　前記検体準備ステップでは、前記受光面上に配置された前記透明膜の表面に前記検体を配置し、
    　前記封入ステップでは、前記透明膜の前記表面に、前記検体を覆うように封入部材を配置する
    　請求項２３に記載の電子プレパラートの組み立て方法。
  27. 　前記透明部材配置ステップでは、前記受光面を、撥水性の油脂材料で構成された前記透明部材の裏面で密封するように前記受光面上に前記透明部材を配置し、前記透明部材の表面に前記検体を配置する
    　請求項２２に記載の電子プレパラートの組み立て方法。
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